基于動(dòng)物行為表現(xiàn)的四種森林群落環(huán)境的康養(yǎng)效果

　　摘 要 本研究對雁蕩山毛竹林、針闊混交林、杉木林、闊葉林 4 種典型森林環(huán)境中小白鼠的行為學(xué)表現(xiàn)進(jìn)行分析，探究其環(huán)境因子對小白鼠自發(fā)行為的影響。 采用曠場分析法對小白鼠行為表現(xiàn)進(jìn)行解析。 結(jié)果表明：從運(yùn)動(dòng)總路程來看，4 種林分小白鼠運(yùn)動(dòng)總路程均顯著高于對照組 45%以上，但各林分間差異不顯著;從中央格運(yùn)動(dòng)路程來看，各林分顯著高于對照組 50%以上;從中央格停留時(shí)間來看，各林分顯著高于對照組 63%以上。 從進(jìn)入次數(shù)來看，各林分與對照組無顯著差異;從站立次數(shù)來看，各林分顯著高于對照組 8%以上;從體重來看，各組無顯著差異;從糞便粒數(shù)來看，對照組最高(169.3 粒)，針闊混交林(112.3 粒)顯著低于其他各組。 相對濕度與糞便粒數(shù)和體重呈正相關(guān);氣壓與運(yùn)動(dòng)總路程呈正相關(guān)，與糞便粒數(shù)呈負(fù)相關(guān);風(fēng)速與糞便粒數(shù)和進(jìn)入次數(shù)呈負(fù)相關(guān);空氣負(fù)離子與運(yùn)動(dòng)總路程呈正相關(guān)。 4 種森林環(huán)境對小白鼠的行為表現(xiàn)有不同程度的促進(jìn)作用，其中針闊混交林對小白鼠的探索能力、緩解壓力效果最好，杉木林對提升小白鼠的活力效果最強(qiáng)，建議根據(jù)人群需求選擇森林環(huán)境進(jìn)行康養(yǎng)活動(dòng)。

　　關(guān)鍵詞 曠場試驗(yàn); 自發(fā)行為; 環(huán)境因子; 森林康養(yǎng)

　　隨著都市人生活節(jié)奏的加快，亞健康人群的增多，越來越多的人選擇走進(jìn)森林，從而達(dá)到放松和愉悅身心的目的，而森林環(huán)境對人體康養(yǎng)的效果也成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。 西方國家森林康養(yǎng)研究起步較早，主要側(cè)重于綠色空間與人體健康機(jī)制方面的研究( James et al.， 2015; Berg et al.， 2016; Demouryet al.，2017;Ekkel et al.，2017)，如美國的“康復(fù)花園”、英國的“園藝療法”、德國的“地形療法”等，亞洲的日本、韓國則注重森林活動(dòng)對人類身體和心理健康的研究(鄧三龍，2016)，如日本的“森林醫(yī)院”、韓國的“修養(yǎng)林”等。 我國目前主要集中于森林康養(yǎng)旅游場所的建設(shè)，對森林康養(yǎng)環(huán)境與人體健康方面的研究相對較少，如李朝暉等(1998)和王國付等(2015)將森林康養(yǎng)運(yùn)用到精神分裂患者和老年人高血壓患者的治療中，發(fā)現(xiàn)森林環(huán)境對其健康起到了良好的促進(jìn)作用。

　　由于在野外森林環(huán)境下，開展以人為樣本的康養(yǎng)效果研究困難較大，受年齡、時(shí)間、地域、社會(huì)因素等多重影響，所以本實(shí)驗(yàn)采用動(dòng)物模擬人體進(jìn)入森林環(huán)境的方式，原因有：一方面，動(dòng)物自發(fā)活動(dòng)曠場試驗(yàn)可用于評估環(huán)境對動(dòng)物行為的改變及神經(jīng)系統(tǒng)作用，其試驗(yàn)對象小白鼠具有容易觀察且其基因組與人類基因組同源性較高的特點(diǎn)，被廣泛用作模式生物(金玫蕾，2008);另一方面，近年來國家林業(yè)局城市森林研究中心森林康養(yǎng)團(tuán)隊(duì)，采用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)并通過對應(yīng)人體觀測結(jié)合的模式，發(fā)現(xiàn)小白鼠動(dòng)物曠場試驗(yàn)的行為表現(xiàn)，與人體觀測吻合度較高，并取得了很好的效果(蔡春菊等，2007;董建華等，2012)。

　　為了明確森林環(huán)境可以產(chǎn)生哪些康養(yǎng)效果及其環(huán)境因子中哪些因子與康養(yǎng)效果密切相關(guān)，本文對溫州雁蕩山森林公園內(nèi)分布比較普遍的 4 種典型林分，對小白鼠在不同林分的森林環(huán)境中的行為表現(xiàn)進(jìn)行觀測分析，研究各林分康養(yǎng)效果及環(huán)境因子與行為表現(xiàn)的關(guān)系，以期明確不同林分的康養(yǎng)效果及其與環(huán)境因子之間的關(guān)系，為本地區(qū)相關(guān)森林資源的康養(yǎng)環(huán)境開發(fā)、利用提供理論依據(jù)。

　　1 研究地區(qū)與研究方法

　　1.1 研究區(qū)概況

　　雁蕩山森林公園位于中國浙江省溫州市樂清市境內(nèi)，總面積 450 km2。 雁蕩山有種子植物 160 科1248 種(包括引種栽培植物)，其中裸子植物 9 科29 種、被子植物 151 科 1219 種，數(shù)量較多的薔薇科、豆科、 樟科等分別占總種數(shù) 的 9. 9%、 5. 5%、4.5%。 溫州屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫 17 ～19.4 ℃ ，是人類活動(dòng)較為適宜的氣候條件，根據(jù)溫州氣象臺(tái)歷年各月逐日逐時(shí)氣溫記錄及人的冷熱舒適要求，溫暖舒適期(10 ～ 28 ℃ )每年長達(dá) 9 個(gè)月，出現(xiàn)時(shí)數(shù)可達(dá) 6500 h，占全年總時(shí)數(shù)的 74%。 年降水量在 1113～ 2494 mm。 春夏之交有梅雨，7—9 月間有熱帶氣旋，秋冬季盛行從大陸吹來的偏北風(fēng)，無霜期為 241～326 d，全年日照數(shù)在 1442～2264 h。

　　1. 2 樣地選擇

　　本研究選擇雁蕩山森林公園普遍分布的毛竹林、針闊混交林、杉木林、闊葉林等 4 種森林環(huán)境為觀測研究對象(文中分別以 ZL、ZKL、SML、KYL 來代表)，同時(shí)設(shè)室內(nèi)環(huán)境為對照。 各樣地詳細(xì)情況如表 1。

　　1. 3 試驗(yàn)材料

　　試驗(yàn)使用小白鼠( ICR 小鼠) 由溫州醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供，SPF 級，體重 18 ～ 22 g，雌雄各半，共 50 只(許可證編號(hào)：scxk(浙)2015-0001)。

　　1. 4 儀器設(shè)備

　　1. 4.1 室外小鼠放置箱 為了觀測野外森林環(huán)境中小鼠的行為反應(yīng)，評價(jià)不同林分的康養(yǎng)效果，本實(shí)驗(yàn)采用金屬鐵籠將小鼠懸掛于實(shí)驗(yàn)林中 1.5 m 高度，保證實(shí)驗(yàn)期間小鼠充分暴露于森林環(huán)境中。

　　1. 4. 2 室內(nèi)小鼠曠場分析系統(tǒng) 曠場分析可將動(dòng) 物對新異環(huán)境的興奮性、探究能力、情緒以及食欲等作出評價(jià)。 本研究采用動(dòng)物行為視頻分析系統(tǒng)對小鼠自進(jìn)入試驗(yàn)箱內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)路程、靜止時(shí)間等數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤采集。

　　1. 5 試驗(yàn)方法

　　1. 5.1 康養(yǎng)環(huán)境因子 小鼠林中試驗(yàn)期間，對林分溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速、空氣負(fù)離子等環(huán)境因子進(jìn)行同步監(jiān)測， 監(jiān)測時(shí)間點(diǎn)為： 09： 00、 11： 00、 13： 00、15：00。 數(shù)值讀取為每個(gè)觀測點(diǎn)每個(gè)時(shí)段連續(xù)測得3 次，測量高度為小鼠懸掛高度(1.5 m)，每次待儀器穩(wěn)定后讀取數(shù)據(jù)。

　　1. 5. 2 小白鼠行為指標(biāo) 野外林分試驗(yàn)連續(xù) 6 d觀測。 將 ICR 小鼠 50 只隨機(jī)分組，每組 10 只，雌雄各半。 試驗(yàn)期每日上午 08：30 對小鼠稱重記錄，放入相應(yīng)室內(nèi)外小鼠放置箱中，編號(hào) 1 ～ 5 號(hào)同性小鼠放入一個(gè)鼠籠，每個(gè)試驗(yàn)地雌、雄鼠放置箱各一套，對照組懸掛于室內(nèi)。 試驗(yàn)時(shí)間為 09：00—15：00，共計(jì) 6 h。 試驗(yàn)期間不對小鼠進(jìn)行任何處理。 15：00將各組小鼠取回實(shí)驗(yàn)室，靜置 20 ～ 30 min，放入開場試驗(yàn)箱中觀察小鼠自發(fā)行為，觀測時(shí)長為 5 min· 只-1。 另外，每次試驗(yàn)后需用 75%醫(yī)用酒精噴拭試驗(yàn)箱，待箱內(nèi)無小鼠尿液和糞便再進(jìn)行下一次試驗(yàn)。

　　測試指標(biāo)分別為：小鼠運(yùn)動(dòng)總路程、中央格運(yùn)動(dòng)路程、中央格停留時(shí)間、進(jìn)入次數(shù)、站立次數(shù)、體重以及糞便粒數(shù)。

　　1. 6 數(shù)據(jù)分析

　　運(yùn)用 SPSS 19.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使用 ANOVA 進(jìn)行方差分析，Duncan 多重分析比較組間差異。2 結(jié)果與分析

　　2. 1 森林環(huán)境下小鼠自發(fā)行為的表現(xiàn)

　　2. 1. 1 小白鼠運(yùn)動(dòng)總路程 由圖 1 可知，4 種森林環(huán)境處理后小鼠總運(yùn)動(dòng)路程顯著高于室內(nèi)對照(P<0.001)，但各林分之間差異不顯著。 試驗(yàn)期間，總體來講各林分小鼠運(yùn)動(dòng)路程變化幅度較小，但對照組在試驗(yàn)后期波動(dòng)較大，其中 SML 小鼠運(yùn)動(dòng)總路程最高(17317 mm)，CK 對照組( 11437 mm) 最低，ZL、ZKL、SML、KYL 分別高于 CK 值 50. 10%、48.70%、51.41%和 45.61%。

　　小鼠在興奮時(shí)產(chǎn)生曠場內(nèi)運(yùn)動(dòng)路程較遠(yuǎn)，試驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)路程均高于對照組，這與王艷英等(2015)對闊葉混交林與柳杉林可以提升小鼠興奮程度的結(jié)果一致。 不同的是，其試驗(yàn)組與對照組無顯著差異，但隨處理時(shí)間延長小鼠在不同林分之間差異越明顯。這可能與實(shí)驗(yàn)采用的小鼠類型有關(guān)，本試驗(yàn)選擇ICR 型小鼠，它與昆明種相比適應(yīng)能力較強(qiáng)，所以從試驗(yàn)第二天開始，各林分小鼠運(yùn)動(dòng)總路程與 CK 相比更長。 這表明森林環(huán)境可以激發(fā)小鼠活力。2
《基于動(dòng)物行為表現(xiàn)的四種森林群落環(huán)境的康養(yǎng)效果》