近年来,许多国家重新评估了森林的功能。
森林从传统意义上来说是木材的来源,后来渐渐地被用作休闲区,在森林地区可以进行散步、跑步、骑马、骑自行车、采摘浆果蘑菇、打猎以及钓鱼等娱乐活动。由于休闲时间的增加和城市基础设施的发展,越来越多的森林被用作娱乐场地。
森林的非生产性社会功能丰富了劳动力市场,为当地经济提供了重要的经济贡献,对公众的文化发展和环境教育非常重要,并为公众创造了有益于健康和娱乐的条件。同时,与大自然的接触对人类来说极其重要。
在大自然中进行户外娱乐活动有助于保持心理健康以及减轻压力。
研究表明,人们处于自然界的积极情绪会增加。研究者Son和Ha发现,自步入现代社会以来,增加与大自然的接触有助于改善社会间的情感互动。
随着我们不断地认识到自然环境对人类的积极影响,之后针对该现象有报道称,这种积极影响的程度可能由空间的特定特征决定。一些科学家认为,“自然环境是有治疗作用的”,但这一说法在没有经过专业评论时还无法被接受。
Wyles等研究者指出,当垃圾等元素出现在自然环境中,它们的存在可能会削弱人类与自然界接触的好处。而目前来看这样的负面元素并不少。
关于森林景观美学偏好的研究结果可能有助于消除自然界中的负面因素。森林景观偏好的研究范围是广泛的。在此次研究中分析的森林景观要素之一是枯木,因为之前Pastorella等研究者注意到,人们对森林中存在的枯木的看法观点很少。
枯木的特殊功能
"枯木"一词指的是不属于木材残留垃圾且没有生命的木质生物量,其存在的形态多样,有竖立的、平躺在地面上、或者是生长在土壤中。枯木主要包括已经平躺在地面的枯萎的木材,其残根的直径大于或等于10厘米。
Merganičová等研究者提出了枯木及其组成部分的定义。总体而言,枯木可细分为两个主要组成部分:直立枯木(根株)和平躺着的枯木(原木)。直立的枯木包括直立的枯树、根株和残根,躺着的枯木包括倒下的枯树和平躺着的木片木块,它通常被称为原木。
森林枯木是评测生物多样性水平的重要指标,因为它为许多物种提供了栖息地。多种多样的动植物与直立的和平躺着的枯木有着密切的联系。
垂死的或枯死的树木,无论是直立的还是倒下平躺着的,也不论处于哪种腐烂阶段,都是大量稀有和受威胁物种的宝贵栖息地(它可以为这些物种提供食物、住所和繁殖条件等),这些物种包括腐生昆虫、无脊椎动物、地衣(植物界中一类特殊的植物,它是由藻类和菌类混合组成的复合体)、苔藓植物、鸟类和哺乳动物。
枯木也是养分循环的基本组成部分,能够调节水流,防止土壤侵蚀,并有助于森林中的碳储存。然而另一方面,枯木被认为是干扰部分生物和非生物的元素,成为了森林管理活动(即重新造林、伐木)的障碍,同时还对公共安全(游客和林业工作者)造成威胁。
因此,从传统意义上来看,在欧洲的森林生态系统中枯木一直被森林管理者否认,因为枯木的存在表明了森林被疏忽、被管理不善、有资源浪费现象。
而且枯木也不受公众欢迎,因为它降低了森林的美观度和休闲价值。不过枯木是森林第二大拍照元素,它可以突出森林感知方面的重要作用。
公众对天然枯木的看法可能会因枯木碎片大小、数量、腐烂程度、林分的年龄以及是否有其他信息解释其碎片对生物多样性的价值而大不相同。
例如,研究者Karjalainen的调查表明,如果枯木元素分布稀疏,它们可以作为地标,提高人们理解或了解清楚周围景观的能力,从而有助于形成积极的审美感知。枯木增强了林分的荒野特征,也与未受影响的天然森林或荒野地区的风景相关联,游客可以在这里尽情享受远离紧张日常生活的感觉。
研究者Schroeder和Daniel发现,人们似乎更喜欢因自然事件造成的倒木(倾倒在地的枯木),而不是伐木碎片。
Sheppard和Picard的研究证明,害虫对景观的视觉吸引力有着显著的负面影响,因此可能会影响游客体验。
然而,由于虫害(特别是甲虫或飞蛾)的攻击,原本高质量视觉场景的视觉质量可能会被降低,如果甲虫破坏的程度不高,景观的视觉质量还有略微提高的可能。
反过来,Hauru等研究者证明,相比旧原木或没有原木的场地,拥有自然、原生态的原木的场地,在美感上更具有吸引力。
正如相关文献的分析所示,人们对枯木景观的特征了解很多,但对于此类景观如何影响人的心情,如何能够让人们精神放松、改善情绪、建立积极乐观的心态、提高活力等方面的作用信息却很少。
以前对枯木景观特征的研究表明,枯木森林的吸引力可能由枯木的变化状态决定。
因此,我们进行了这项研究工作,目的是调查清楚在短短的15分钟之内,当人们面对天然森林或者经过管理的枯木森林时,心理会产生哪些变化,林木又能够起到哪些作用。此外,还希望通过这项研究能够核查不同变化状态下的枯木所起到的作用与原始枯木相比是否存在区别。
研究的假设场景、参与者和地点
为了了解枯木森林景观对人类心理的影响,在此列出了几个研究备选方案和假设场景:
备选方案A:选择一个森林保护区,其中的枯木会经历自然分解的过程;
备选方案B:选择一个经过管理的森林,其中的枯木及其残根的砍伐过程是可见的;
备选方案C:选择一个经过管理的森林,其中有着竖立着的枯木且被树皮甲虫侵染过。
本研究采用了以下场景假设:
场景假设1:所有经过分析的、枯木状态有所变化的森林,对人们能够起到情绪恢复的作用(可以感知到情绪恢复效果、主观活力和积极情绪增加、消极情绪减少)。
情景假设2:森林保护区,经过管理的、有人工维护和砍伐树木痕迹的森林,被树皮甲虫侵染的枯树所在的森林,这三者起到的恢复作用是存在差异的。
有41名年轻人参与了这项研究。同意参与研究的志愿者在实验开始前被告知了研究目标以及研究过程。
研究参与者为19-20岁的年轻人。我们招募的志愿者包括女性和男性,他们都是农村地区的居民,主要居住在比亚沃维耶扎社区(居住人口略多于2000人)及其周边地区。
绝大多数参与者(两人除外)出生后就住在该地区。我们向几位导游发送了电子邮件邀请函,并通过多种社交媒体渠道分发了邀请函。
邀请函中载有关于会议日期和地点、会议目的以及实验预期持续时间的相关信息。在我们的研究过程中,由于新冠病毒大面积流行,来访的游客受到限制,这意味着研究地区内没有游客或者只有少量到访比亚沃维耶扎的游客。
没有精神和身体疾病以及代谢综合征的健康人员才能够参与这项研究。参与者因对该研究有所贡献会获得一部分奖励(包括一些小礼物,如笔记本和相册,可以促进波兰的旅游业)。
研究中进行的所有操作均符合波兰科学伦理委员会制定的伦理标准以及1964年进一步修订的《世界医学大会赫尔辛基宣言》(该宣言制定了涉及人体对象医学研究的道德原则, 是一份包括以人作为受试对象的生物医学研究的伦理原则和限制条件)。
这项研究是在波兰东北部比亚沃维耶扎原始森林中进行的。该森林是一个独特的区域,原始森林的碎片化残留物得到了保存,也有经过不同程度的人为改造的林分。这些要素对于实现我们的工作目标非常重要。
这是因为我们可以在近距离内了解观察到人手“未触及”的森林片区、随着自然过程让树木枯死的保护林、以及导致大量枯木的存在所造成的影响:这些枯木分别处于不同的腐烂阶段;对森林使用特有的管理方法,包括选择性地砍伐树木(将这两类森林分别标记为地点A和地点B)。
在经过管理的森林中,由于生物多样性,一些被砍伐的木材仍然保留在原处,因此有明显的砍伐痕迹,其表现为该森林内有平躺的原木或被砍伐的残根。
我们之所以选择比亚沃维耶扎原始森林,还因为它最近成为国家和国际社会讨论的主题,这与该森林树皮甲虫的控制情况有关,树皮甲虫严重破坏了比亚沃维耶扎原始森林的林分,甚至破坏了保护区及比亚沃维耶扎国家公园之外的、经过管理的木材生产区域中的林分。
因此,为了比较有枯木的森林的恢复效果,我们还考虑了被虫害侵袭的枯树所在的林分(将它标记为地点C)。
参与者的心理状况在实验前和实验结束后于室内进行测量。实验在两天内进行。受访者被随机分为两组。每个小组在一天内访问了以上所有三个地点。在实验过程中采用了部分抵消平衡法(partial counterbalancing,是在心理学实验中常用的实验设计方法,也叫平衡设计)。
例如第一组,他们先到访一个保护区森林,再到访有枯木的、经过管理的森林,然后到访有枯树的、被树皮甲虫侵蚀的林分。
到访的顺序取决于交通物流等因素,尽可能让参与者到访这几个目的地的时间间隔保持一致。
每个参与者观看森林景观大约15分钟,无论是坐着还是站着都与其他人保持几米的距离,以便有机会让身心得到放松,同时按照研究人员的指示行事。
研究期间参与者不得使用手机,也不得相互交谈、喝能量饮料或吸烟。
使用四份心理调查问卷测量在森林环境中观看枯木对参与者心理反应的影响。
通过心理调查问卷获得原始数据用于统计分析,再采用参数、单因素重复测量方差分析法来分析处理不同场景下参与者的心理反应效果。
森林对人类精神力量的贡献
我们的研究提供了证据,进一步证明了森林对人类精神力量的再生有着重大贡献。事实证明,随着当前世界生物多样性的降低,人们身处景观时能获得能量,因为这些景观不仅能够为人们带来休闲功能,它们还具备着有益的生态功能(尤其是森林保护区)。
根据我们的研究结果表明,参与者在身处森林保护区(地点A)时心情的总体变化程度最高,因为在那里人们可以看到植物自然的、缓慢的衰退过程,其环境多样性的提高有利于改善情绪,人们的心理状态可以恢复地更好。情绪状态量表(POMS scale)等评分方法也证明了这一点。
此外,Watson等研究者还发现环境多样性与人类的幸福感呈正相关的关系。
生物多样性与森林的恢复性质之间没有冲突。之前Martens、Simkin和Herzog等研究者的研究表明,与自然森林相比,经过管理的森林具有更大的恢复价值。(我们此次进行的研究没有提到这一结果,可能是因为我们对比的是拥有不同变化状态的枯木所在的自然森林和经过管理的森林。)
值得一提的是,我们统计了6份POMS量表,其中的两份量表数据有着显著差异,即紧张情绪的量表和疲劳情绪的量表。当参与者面对经济林,且该森林有着被树皮甲虫侵染的枯木,其紧张情绪的平均值达到最高点(即处在地点C时)。
因为在这种情况下,森林可能被认为不太安全,它威胁到了人类健康和生命。虽然实验中的参与者与受侵染的树木保持安全距离,但他们下意识地感受到了枯树带来的威胁,这些树木最终会倒下。
森林保护区中的枯木残留物自然地平躺在那里,即将经历不断腐烂的过程,看起来相比前者可能更安全。因此,当参与者处于森林保护区内,他们的紧张感显著下降。
不过另一方面,参与者在森林保护区(A)中疲劳感的减少程度是低于经过管理的森林区域(B)的。这也许与森林保护区有更多的刺激物、景观成分以及物种多样性有关,它会影响疲劳减轻的速度。
有趣的是,当参与者面对涉及枯木的森林景观时,其抑郁量表(Depression scale)出现了明显的变化,因为枯木仿佛标志着森林的“死亡”,正如Sreetheran和van den Bosch研究者指出的,它会引起悲伤或害怕的情绪。
先前的研究表明,在一片人工林中,包括抑郁和愤怒在内的“负面情绪”急剧减少,可能是因为枯木的数量减少了,关于这一点我们感到很遗憾。但是我们获得的统计结果并没有呈现出这种状况。
我们的研究证实,森林环境能够改变情绪,特别是增加人们的积极情绪,同时还能够起到心理恢复作用。
当然,我们观察了以前的研究,其也曾证实了到访森林有利于减少人们心理上的消极情绪。
还有其他研究表明,在森林中进行娱乐活动可以减少负面情绪。
论我们的研究与以往研究的差别,总的来说,其他研究比较的环境差别很大(例如森林和城市)。我们的研究集中于同一森林环境,只是其中包含的枯木情况不同。
去森林能让参与者产生积极的感觉,让他们联想到愉快的事情。然而,当他们身处枯木环境中并没有减少负面情绪。这证明并不是每个森林环境都得到了重建,并且变相体现出了森林恢复工作的失衡。
在森林保护区(A)中,参与者的积极情绪的增加幅度最大。接着在经过管理的、有着枯木的森林(B)和森林(C)中,因在森林(B)中能找到人类砍伐木材活动的痕迹,参与者的积极情绪略有增长,受树皮甲虫的侵染而造成树木枯死的森林(C),不太能够唤起人们的积极情绪。这说明同样面对枯死的树木,人类的砍伐行为相比树皮甲虫的侵袭更容易得到理解。
森林管理和森林恢复的重要性
通过这次研究工作,我们最终统计了所有的量表数据,其结果显示,对于参与者来说,不论枯木的状态如何,实验中的每一种森林场景或多或少都能够起到心理恢复的作用,并有助于增强主观活力感。
之前有许多研究结果表明,在森林中进行娱乐活动能有效提高人们的积极情绪。我们观察到,在森林保护区内积极情绪的增长幅度最为明显,其次是存在砍伐痕迹的经过管理的森林,最后是有枯树且被树皮甲虫侵染的商业林,其积极情绪的增长幅度最微弱。
另一方面,结合Martens和Simkin等研究者先前所指出的,我们观察研究结果后另得出结论,对特定环境的偏好并不能意味着该环境具有恢复性,例如参与者喜欢某种环境,但并不代表这样的环境能够改善他的情绪。
我们在受树皮甲虫侵染的针叶林中进行了偏好研究,结果表明树皮甲虫其实具有高度的社会敏感性。森林的颜色越绿,树木越有活力,反而会持续吸引树皮甲虫的侵染。
相反,已经消亡或垂死的原材料(例如枯死的树木,被砍伐后的木质残留物),无论它们的起源在哪里,都会对甲虫的偏好产生负面影响,即枯木对于树皮甲虫而言已基本失去了吸引力,通过观察树皮甲虫实际的袭击情况也是如此。
此外,当我们考量了参与者所有的情绪状态量表(除了紧张情绪的量表),还发现了一点:相比有着砍伐痕迹的经济林,竖立着的枯木所在的森林反而具备着更好的恢复能力。原本已经退化的森林如果能够以更快的速度恢复,那么它将可以在更短的时间内起到改善人们情绪的积极作用。
读到这里我们可能会产生疑问,究竟哪种森林场景能够为人们带来更大的健康益处?结果表明,首先我们应该支持那些对提高环境效益和健康教育感兴趣的国家级与区级森林管理者和决策者。
了解森林管理模式对人们情绪的增益作用,有助于制定出更有价值的森林管理战略,提升社会效益(例如可以减少卫生系统的支出、提高劳动生产率、减少工作缺勤率)。这也是我们进行这场研究的目的之一,能让有关决策者更清楚地了解到森林在改善人们心理情绪方面发挥的积极作用,由此推动他们采取更有效的森林管理方案进一步保护林区。
其次,基于增加生物多样性的需要,建议在森林管理的过程中能够在林地里保留一定数量的枯木,从社会角度来看也是有意义的。
森林中的枯木,特别是经历自然变化过程的枯木,应该是森林景观的永久组成部分。国家公园和森林保护区的枯木种类更为丰富,这些林地的恢复速度也更快。所以关于枯木只能造成负面影响的观点并不合理。
当然,近年来枯木数量不断增加,这是值得森林管理者引起重视的。
哪怕森林中有枯木,与外界接触的森林相比与外界隔绝的森林,其恢复能力更好;经过管理的森林恢复价值低于森林保护区的恢复价值。
参与者在面对受树皮甲虫侵染的林分时,相比面对经过管理的、有着平躺枯木的森林,其紧张情绪更高;在森林保护区记录的疲劳值较高,在留有砍伐痕迹的、经过管理的森林中记录的疲劳值最低。
在进行这项实验之前,参与者的积极情绪水平都较低。在接触了所有的森林场景后,他们的积极情绪都有所增加,即使森林里有着各种形态的枯木。其中,森林保护区起到的改善情绪的效果最好,受树皮甲虫侵染的森林效果最差。这也充分说明了保护森林,采取有效措施管理并恢复森林的重要性。