全 文 ：书福建柏树林环境对小鼠自发行为的影响*
王 茜
1，2
王 成
1，2＊＊
董建文
3
(1中国林业科学研究院林业研究所 国家林业局森林培育重点实验室，北京 100091;2国家林业局城市森林研究中心，北京
100091;3福建农林大学园林学院，福州 350000)
摘 要 采用旷场试验，通过连续 6 d的试验观察，结合林内生态保健因子，分析昆明种小
白鼠经福建柏树林环境处理后其行为指标的变化，结果表明:1)处理组小鼠运动总路程大
于对照组，表明经过树林环境处理可增强小鼠的兴奋性;2)中央格运动总路程，除第 1 天处
理组小于对照组外，其余时间均是处理组大于对照组，表明经树林环境处理后小鼠兴奋性
增强，认知能力提高;3)从中央格进入次数来看，第 1、6天处理组稍小于对照组，其余 4 d均
是处理组大于对照组;此外，6 d 试验中，处理组小白鼠进入中央格时间均高于对照组。说
明小白鼠经过林内环境处理后焦虑状况得到改善，探究能力有所提高;4)6 d 试验中，处理
组小鼠体重一直高于对照组，粪便粒数一直少于对照组，说明经林内环境处理的小白鼠食
欲旺盛，紧张感有所降低;5)通过典型轨迹可以看出，处理组小鼠在中央格区域涉足频率较
高，总路程相对较大，说明经林内环境处理的小鼠运动量增大，精神状态得到改善;6)对比
林内外保健因子:两者差距较大，福建柏林明显优于室内，适合人体保健功能的开发和
利用。
关键词 福建柏;树林环境;小白鼠;自发行为
* 林业公益性行业科研专项(201304301-05)和国家十二五科技支撑计划重大项目(2011BAD38B03)资助。
＊＊通讯作者 E-mail:wch8361@ 163．com
收稿日期:2015-02-05 接受日期:2015-04-22
中图分类号 S76 文献标识码 A 文章编号 1000－4890(2015)9－2521－09
Influence of Fokienia hodginsii forest environment on the spontaneous behaviors of mice．
WANG Qian1，2，WANG Cheng1，2＊＊，DONG Jian-wen3 (1Ｒesearch Institute of Forestry of CAF，
Key Laboratory of Forest Silviculture of the State Forestry Administration，Beijing 100091，China;
2Ｒesearch Center of Urban Forest，State Forestry Administration，Beijing 100091，China;3College
of Landscape Architecture，Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou 350000，China)．
Chinese Journal of Ecology，2015，34(9) :2521－2529．
Abstract:The effects of ecological health care factors on spontaneous behaviors of mice were
studied through 6-day continuous observation in an open field． The results showed that:1)The
total movement distance of the experimental group was significantly longer than the control，indi-
cating that the excitability of mice in Fokienia hodginsii forest was increased． 2)The traveling
distance in the center for the experimental group was longer than that of the control except for the
first day，indicating that the excitability and cognitive ability of mice after treated with the forest
environment were improved． 3)With respect to the frequency of traveling in the center，the ex-
perimental group was lower than the control in the first day and the sixth day，but was higher in
the other 4 days． In addition，the experimental group had longer residence time in the central grid
than the control in the 6 consecutive days，suggesting that after treatment in the forest environ-
ment，the anxiety of the mice was positively remedied，and the exploring capability was enhanced
to some extent． 4)In the 6-day experiment，the weight of experimental group was always higher
than that of the control，but the waste grain number of the experimental group was less than the
control，indicating that the appetite of the mice treated with the forest environment was improved
dramatically，and the sense of tension was relatively decreased on the other hand． 5)From the
typical trajectory，the frequency of the experimental group entering the central grid was higher
生态学杂志 Chinese Journal of Ecology 2015，34(9) :2521－2529
than that of the control，and the total distance was longer，which indicated that the amount of
mice exercise after treatment in the forest environment increased and the mental status was im-
proved． 6)Comparing between indoor and outdoor health factors，we found a large gap between
them，i．e． the Fokienia hodginsii forest was superior to indoor environment，and was suitable for
development and exploration of human health functions．
Key words:Fokienia hodginsii;forest environment;mouse;spontaneous behavior．
随着城市化进程的加快和人们休闲、保健意识
的提高，森林保健旅游越来越受到人们的青睐。在
森林中漫步和呼吸树林内清新的空气，亦或是进行
适当体育锻炼，不仅可以愉悦身心，而且可以缓解压
力。20世纪初，欧洲和日本的科学家就森林内环境
对神经系统和睡眠的作用等进行了深入研究，并把
研究成果应用于开展森林生态旅游并取得了成效
(Krueger，1985;王小婧等，2010)。由于森林具有独
特的保健功能，能改善人体心理、生理功能，延年益
寿，因此其成为热门话题受到国内学者的广泛关注。
目前对其研究主要集中在采集林内挥发物、测量林
中颗粒物浓度、小气候指标和氧气的含量等，指出单
项因子的变化规律以及对人体的保健功能。Anttila
等(2004)研究了空气负离子及对人体的保健功能;
周立晨等(2005)、汪永英等(2012)对不同绿化树种
温湿度效应及人体舒适度进行了研究;郭二果等
(2008)对森林植物滞留大气颗粒物及其对人体健
康影响进行了研究;吴章文等(2010)对 8 种柏科植
物精气及生理功效进行了研究;韩明臣(2012)则基
于人体舒适度、空气富氧度、空气清洁度 3个单项指
标对城市森林保健功能进行了评价，但森林生态保
健功能是综合多因子作用的结果，其综合因子对人
体健康影响如何还不多见。福建柏(Fokienia hod-
ginsii Henry et Thomas)属柏科福建柏属，是我国独
有的单型属常绿树种，具有树形美观、生长快、适应
性强等特点，是国家二级重点保护濒危树种，主要分
布在海拔 350 ～ 700 m 的山上(徐海兵等，2013)。
Heuberger等(2001)研究发现，柏油对动物情绪有刺
激作用，而黄树军等(2013)对福建柏的研究进一步
发现其挥发油具有抗细菌作用和抗肿瘤活性，说明
福建柏具有生态保健功能，但野外条件下成片的福
建柏林内综合保健因子对人体健康的影响如何还未
见报道。
旷场行为分析作为经典的行为学试验方法，能
很好地反映动物对新环境的探索习惯和伴随的情绪
变化，是一个用动物的行为指标来检测类似于人的
复杂情绪的经典实验(Paulus et al．，1999;徐芸等，
2009)。旷场自发活动试验不仅节省人力、物力，保
证数据的可靠性、准确性，而且对森林生态保健功能
的研究具有重要的实用意义(Zhang et al．，2013)。
高岩(2005)、刘咪咪(2011)、鹿洪秀(2011)、董建华
等(2011)分别对小白鼠进行了室内控制试验，研究
不同植物的有机挥发物对小白鼠自发行为产生的影
响。本研究“走出”实验室，通过小鼠经福建柏林环
境处理后的一系列行为指标变化，来分析评价其对
人体的保健功能，这也是本研究的创新点。旨在为
发掘珍稀树种福建柏的生态保健功能潜力，为其生
态保健旅游得到更好的开发提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 样地概况
样地选在位于福州旗山森林公园内的福建柏
林，面积 4． 3 hm2，密度 5356 株·hm－ 2，平均树龄
20 a，树高 4～18 m，胸径 20～22 cm，郁闭度 0．9。地
理位置为 115°28＇E，23°08＇N，海拔 710 m，年均温度
18～22 ℃，年均日照数为 1800 ～ 2080 h，年降水量
800～2200 mm，年相对湿度约 75%。地被覆盖以白
楠木(Phoebe neurantha)、野山茶(Camellia oleifera)
等为主，植物群落调查方法参照《生态学试验与实
习》(杨持，2003) ，样地概况详见表 1。对照选在安
静、清洁、避光、通风、隔音的室内进行。对照组悬挂
的房屋位于森林公园里面，四周是空旷地，距离福建
柏林有 5 m远。
1. 2 试验动物
由福州吴氏试验动物中心提供的昆明种小白
鼠，体重在 18～22 g，5周龄，共 20只，雌雄各半。领
表 1 样地概况
Table 1 Basic information of plots
植物类型 株龄(a) 株高(m) 面积(hm2) 郁闭度
白楠木 1～2 1．8 0．6 0．4
野山茶 2～3 2．1 0．8 0．6
白兰 3～4 3．5 0．6 0．7
山杜鹃 3～5 3．8 0．5 0．6
野草莓 1～2 0．7 0．7 0．5
2252 生态学杂志 第 34卷 第 9期
DOI:10.13292/j.1000-4890.2015.0224
取后先在实验室自然饲养 1 周以适应周围环境，期
间供应充足的水和饲料，适应期阶段每 5 只同性别
的小白鼠饲养在 30 cm × 17 cm × 15 cm 的规格笼
具中。
1. 3 室内外动物模拟箱
将规格为 30 cm×16 cm×19 cm的捕鼠笼(4个)
底部均加木板固定(预防老鼠粪便洒落) ，顶部两端
用细铁丝连接，以便于鼠笼在林中和室内悬挂。
1. 4 动物自发行为测试系统
旷场试验分析采用 Super-Maze 动物行为视频
分析系统，系统主要由计算机、摄像机、图像采集分
析软件 3部分组成。旷场实验箱规格为 50 cm×50
cm×50 cm，材质为医用有机板，底板为黑色，四周为
白色，上部开敞。可以实时同步追踪 8 只小白鼠的
自发活动情况，同时记录每只小白鼠 5 min 内的活
动录像及轨迹图。自动记录小白鼠在旷场中的运动
总路程、中央格运动路程、中央格停留时间、进入中
央格次数等。本试验将自发活动箱底平均分为 16
宫格，其中 6、7、10、11为中央格区域，其他为周边区
域(图 1)。旷场上方安置摄像头实时记录小鼠的运
动情况，各组平行操作。
1. 5 室内外保健因子监测仪器
采用 QC-I型大气采样仪，通过开放式气体采集
法对福建柏林和室内空气中有机挥发物进行采样;
采用国产 PTM400-O2便携式氧气分析仪对室内外空
气含氧量进行测定;利用英国 Dustmate 粉尘检测仪
测定空气颗粒物浓度;采用 NK5920 便携式气象测
定仪和 TES-1332A Digital lux meter 对室内外温度、
湿度、风速、光照等气象指标进行监测。
1. 6 试验方法
1. 6. 1 林内外挥发物采集 2013 年 8 月 18—19
日，从 7:00—次日 5:00每隔 2 h通过开放式气体采
集法，对福建柏林和室内空气中有机挥发物进行采
图 1 十六宫格示意图
Fig．1 Schematic of the sixteen grids
样，每次采样 20 min，每次 3个重复同步进行。挥发
物的分析鉴定采用 ATD-GC /MS(自动热脱附-气象
色谱 /质谱联用)技术来完成。挥发物的质谱数据，
采用计算机内的 NIST2008 标准质谱数据库检索和
质谱数据手册对照，确定福建柏林和室内主要挥发
物的组分。并将总离子流色谱图中的各峰面积进行
归一化法计算，得到挥发物中各成分的相对含量。
1. 6. 2 其他环境因子测定 2013 年 8 月 15—20
日，选择晴朗无明显大风的天气 6 d。每天 9:00—
15:00每隔 2 h对福建柏林和室内的氧气含量、空气
颗粒物浓度、小气候等环境因子进行同步监测，每次
3个重复。每天每种环境因子值取各个时刻的
均值。
1. 6. 3 小白鼠旷场行为测试 将饲养笼中的小白
鼠随机分为处理组和对照组，每组 10只，雌雄各半，
用黑色记号笔在小鼠尾根部进行标号。每天 8:30
(8月 15—20日)对两组小白鼠进行称重，称重后分
别放入室内外模拟箱中(雌雄分开) ，分别选在福建
柏林中心 1．5 m 高的庇荫处悬挂处理组，在室内空
旷房间中 1． 5 m 高处悬挂对照组。悬挂时间从
9:00—15:00共计 6 h，期间小白鼠不饮水不进食，
15:00后将 2组小白鼠拿回实验室，放入旷场箱中等
待观察自发行为，每天每批动物观察 5 min，共测试
6 d，同时每天记录每只笼子内小鼠的粪便粒数。试
验完 1 d后再用 75%的酒精擦拭旷场底部并用洁净
纱布抹干，以免前 1 只小鼠残留的尿迹和粪便影响
其他小鼠的试验效果。
1. 7 数据处理
所有数据应用 Microsoft Excel 和 SPSS 19．0 进
行统计分析，对各处理间的差异进行重复测量方差
分析和最小显著法(LSD)多重比较。
2 结果与分析
2. 1 小鼠自发行为动态
2. 1. 1 运动总路程 在计算机监视器中，可见小鼠
活动呈直线运动。从表 2 可以看出，从整个试验过
程来看，可以将前 3 d视为探索阶段，后 3 d 为适应
阶段(下同) ，探索阶段随着处理天数的增加，2 种试
验条件下的小白鼠运动总路程差距变大，在第 3 天
达到顶峰，适应阶段差距又变小，这可能是由于随着
试验的反复进行小鼠逐渐适应了环境所致。6 d 试
验中，运动总路程除了第 1 天对照组大于处理组外，
其余 5 d均是处理组大于对照组，且处理组减少量
3252王 茜等:福建柏树林环境对小鼠自发行为的影响
小于对照组，第 2、3 天处理组与对照组差异显著
(P= 0．045;P= 0．039)。以上分析可知，经过福建柏
林处理后的小白鼠运动量增加，兴奋性增强，精神状
态得到了很好的改善。
2. 1. 2 中央格运动路程 从表 3可以看出，除了第
1 天处理组小于对照组，其余 5 d均是处理组大于对
照组，且第 1～4 天随着处理天数的增加处理组与对
照组差距变大，在第 4 天差距达到最大值;此外，处
理组与对照组在探索阶段(尤其是前 2 d)中央区域
活动较频繁，而适应阶段稍有所下降。由单因素方
差分析可知，第 3 天处理组与对照组差异显著
(P= 0．038) ;第 2、4、5 天差异极显著(P = 0． 008、
0. 000、0. 001)。由此可见，经福建柏林环境处理后
的小鼠兴奋性增强，探索能力提高。
2. 1. 3 进入中央格次数 由表 4可知，进入次数除
了第 1、6 天处理组稍小于对照组以外，其余 4 d 均
是处理组大于对照组，且探索阶段大于适应阶段。
由单因素方差分析可知，处理组与对照组在第 2、3、
5、6 天差异显著(P = 0．065、0．077、0．011、0．023) ，处
理组与对照组第 4 d差异极显著(P = 0．000)。由以
上分析可知，小白鼠经过福建柏林处理后焦虑状况
得到很好的改善，探究能力有所提高。
2. 1. 4 进入中央格时间 6 d 试验中，处理组小白
鼠进入中央格时间均高于对照组，由单因素方差分
析可知，处理组与对照组在第 2、3、6 天差异显著
(P= 0．020、0．015、0．028) ;处理组与对照组第 4 天差
异极显著(P = 0．002)。从表 5 可以看出，旷场试验
分析中处理组小鼠在中央格停留时间明显长于对照
组，这与前文小鼠中央格运动路程、中央格进入次数
的结论相辅相成。
2. 1. 5 体质量变化 如表 6所示，随着处理天数的
增加，处理组小鼠体重呈直线增加，而对照组在第 3
天有所降低，虽然适应阶段，处理组与对照组差距变
小，但处理组体重还是明显高于对照组。由单因素
方差分析可知，两者在第 3、4 天差异显著(P =
0. 019、0．025)。说明经过福建柏林内环境处理后的
表 2 两种试验条件下的小白鼠运动总路程(m)
Table 2 Total distance of mice in the two experiment conditions
处理天数
1 d 2 d 3 d 4 d 5 d 6 d
处理组 23．63±0．01 a 22．11±0．01 a 17．02±0．01 a 16．90±0．02 a 15．56±0．01 a 14．02±0．02 a
对照组 25．14±0．02 a 20．67±0．01 b 15．48±0．02 b 15．38±0．02 a 14．63±0．01 a 13．58±0．01 a
增长率(%) －6．02±0．01 6．97±0．03 9．93±0．05 9．89±0．03 6．36±0．07 3．27±0．04
数据为平均值±标准误:同列不同小写字母表示差异显著(P＜0．05) ，同列不同大写字母表示差异极显著(P＜0．01)。下同。
表 3 两种试验条件下的小白鼠中央格运动路程及差异分析(m)
Table 3 Distance of mice entering center in the two experiment conditions
1 d 2 d 3 d 4 d 5 d 6 d
处理组 0．79±0．02 a 0．93±0．02 A 0．57±0．02 a 0．62±0．03 A 0．87±0．01 A 0．88±0．03 a
对照组 0．85±0．01 a 0．73±0．01 B 0．42±0．01 b 0．29±0．01 B 0．59±0．01 B 0．75±0．01 a
增长率(%) －7．18±1．36 27．64±0．28 35．81±0．23 116．61±2．45 46．07±1．89 17．07±0．53
表 4 小白鼠中央格穿越次数
Table 4 Frequency through the central grid for mice
1 d 2 d 3 d 4 d 5 d 6 d
处理组 6．57±0．28 a 7．37±0．46 a 4．6±0．53 a 4．8±0．17 A 7．3±0．45 a 5．6±0．25 a
对照组 6．72±0．34 a 6．05±0．41 b 3．37±0．18 b 2．37±0．28 B 5．05±0．43 b 7．2±0．37 b
增长率(%) －2．28±0．58 21．98±1．34 36．09±2．83 102．53±5．62 44．55±3．13 －28．57±1．13
表 5 小白鼠进入中央格时间
Table 5 Time dwelling in central grid for mice
1 d 2 d 3 d 4 d 5 d 6 d
处理组 4．43±0．56 a 5．16±0．45 a 5．03±0．59 a 5．4±0．52 A 5．59±0．88 a 5．39±0．39 a
对照组 4．36±0．34 a 3．11±0．46 b 2．79±0．29 b 1．91±0．41 B 3．89±0．62 a 3．40±0．56 b
增长率(%) 1．37±1．21 66．45±3．52 81．58±4．01 184．21±5．36 43．70±2．12 58．53±3．52
4252 生态学杂志 第 34卷 第 9期
表 6 两种试验条件下的小白鼠体重
Table 6 Body mass of mice in the two experiment conditions
1 d 2 d 3 d 4 d 5 d 6 d
处理组 21．81±0．1 a 23．07±0．61 a 24．82±0．98 a 26．31±0．70 a 26．84±0．54 a 27．53±1．23 a
对照组 21．74±0．52 a 21．88±0．32 a 20．49±0．58 b 22．24±0．96 b 23．73±1．16 a 24．80±0．94 a
增长率(%) －1．03±0．45 5．47±4．01 21．11±1．42 18．27±5．41 13．11±3．56 10．98±6．71
表 7 两种试验条件下小白鼠的粪便粒数
Table 7 Fecal grains of mice in the two experiment conditions
1 d 2 d 3 d 4 d 5 d 6 d
处理组 98±0．89 a 93±1．66 a 80±4．33 a 70±1．45 a 61±5．17 b 59±3．28 a
对照组 102±5．53 a 98±2．46 a 84±4．51 a 79±1．52 a 71±2．64 a 63±4．48 a
减小率(%) 4．08±1．88 5．38±3．62 5．00±2．31 12．86±1．51 16．39±3．49 6．78±2．13
小鼠食欲旺盛，体质量增加比较明显。
2. 1. 6 粪便粒数 由表 7 可得，2 种试验条件下小
白鼠的粪便粒数均随着处理天数的增加逐渐减少，
但减少量相比处理组一直大于对照组，尤其在适应
阶段处理组的减少量更加明显。进一步进行单因素
方差分析可知，处理组与对照组在第 5 天差异显著
(P= 0．025)。以上分析说明，2 种试验条件对缓解
小鼠紧张情绪都有一定的促进作用，但经过福建柏
林处理的效果更明显，对平复小白鼠的情绪效果
更佳。
2. 1. 7 小白鼠典型轨迹图 2 种环境条件下生活
的小白鼠在旷场试验箱中的运动状态，直观表示如
图 2所示。典型轨迹图中，小白鼠被放入旷场箱中
的起始位置用蓝点代表，在旷场箱中运动的终止位
置用红点代表。6 d 典型轨迹图的选取代表两种试
验条件下的平均水平。总体来看，在福建柏林中悬
图 2 小白鼠在两种试验条件下的典型轨迹图
Fig．2 Typical trajectory of mice in the two experiment conditions
FJB-1-FJB-6表示第 1～6天处理组小鼠的典型轨迹;CK-1-CK-6表示第 1～6天对照组小鼠的典型轨迹。
5252王 茜等:福建柏树林环境对小鼠自发行为的影响
挂处理的小白鼠比较活跃，尤其在探索阶段运动轨
迹比空白对照要复杂得多，在十六宫格中的分布较
平均，不仅仅集中在周边区域。经过福建柏林处理
的小鼠在中央格区域涉足的频率较高，总路程相对
较大，这与前文的结论一致(图 1、图 2) ，表明小白
鼠经过福建柏林内环境处理后的运动量以及精神状
态明显优于对照组。
2. 2 室内外保健因子对比
2. 2. 1 福建柏林和室内空气中有机挥发物成分的
种类及含量 从表 8 可以看出，福建柏林内空气中
的挥发物主要有 34 种，包括烷烃、烯烃、醇、醛、酯、
酚、芳香烃以及氧化物等其他物质。从相对含量来
看，以烷烃、烯烃、醇和芳香烃为主，总含量达
64. 27%，其中对人体健康有益的挥发物如 α-蒎烯、
月桂烯、柠檬烯、石竹烯等成分相对含量占 38．73%。
室内挥发物主要有 30 种，包括芳烃、芳香醛、酮、烷
烃以及酯类化合物等。从相对含量来看，以烷烃、芳
香醛、酮和酯类化合物为主，总含量达 63．56%，对人
体健康有益挥发物占 21．57%。可见福建柏林空气
中有益于人体健康的挥发物种类和含量均比较丰
富，适合于生态保健功能的开发利用。
2. 2. 2 福建柏与室内其他保健因子对比 对室内
外 2种环境的空气含氧量、颗粒物浓度、温度、相对
湿度、风速和光照的对比分析结果表明:氧气浓度相
表 8 福建柏林与室内空气中挥发物的主要化学成分
Table 8 Chemical components of VOCs in the air of Fokienia hodginsii forest and indoor
序号 福建柏林
中文 英文 相对含量
(%)
室内
中文 英文 相对含量
(%)
1 乙醇 Ethanol 12．21 十五烷 Pentadecane 6．93
2 乙酸乙酯 Ethyl acetate 5．12 十一烷 Undecane 3．62
3 4-甲基十二烷 4-Methyl dodecane 2．13 苯甲酸丁酯 Butyl benzoate 7．36
4 α-蒎烯 α-Pinene 1．25 1-壬醇 1-Nonanol 9．98
5 3-辛醇 3-Octanol 0．12 环己酮 Cyclohexanone 1．34
6 石竹烯 Caryophyllene 3．31 苯甲醛 Benzaldehyde 2．23
7 月桂烯 Myrene 4．78 α-蒎烯 α-Pinene 5．13
8 D-柠檬烯 D-Limonene 5．12 己烯 Hexene 4．12
9 2-甲基-戊烷 2-methyl-pentane 2．15 乙二醇 Ethylene glycol 1．32
10 己醛 Hexanal 3．56 乙醛 Acetaldehyde 1．43
11 壬烷 Nonane 2．21 2，4-二硝基苯 2，4-Dinitrobenzene 0．52
12 α-杜松醇 α-Cadinol 1．36 2-甲基庚醛 2-Methyl heptaldehyde 1．54
13 十六烷 Cetane 3．75 戊二醛 Glutaric dialdehyde 1．24
14 β-月桂烯 β-Myrcene 4．32 2-乙酰-2-蒈烯 2-Acetyl-2-carene 2．43
15 龙脑 Borneol 0．67 莰烯 Camphene 3．21
16 莰烯 Camphene 2．34 3-十二碳烯 3-Dodecene 0．54
17 2-戊醇 2-Pentanol 1．56 苯 Benzene 2．41
18 α-杜松烯 α-Cadinene 2．62 罗勒烯 Ocimene 2．15
19 乙酰苯 Acetophenone 0．73 乙酸乙酯 Ethyl acetate 3．53
20 长叶烯 Longifolene 3．03 4-羟基-2-丁酮 4-Hydroxy-2-butanone 1．34
21 十二烷 Dodecane 1．42 甲醛 Formaldehyde 0．54
22 苯甲酸 Benzoic acid 0．18 三氯乙烯 Trichloroethylene 1．43
23 苯酚 Phenol 2．93 3-甲基-十五烷 3-Methyl-pentadecane 5．12
24 十九醇 Nineteen alcohol 3．24 苯乙烯 Styrene 2．12
25 乙酯松油酯 Pine oil ethyl ester 2．53 对羟基苯甲醛 4-Hydroxybenzaldehyde 1．74
26 丙二醇 Propanediol 1．02 5-甲基-1-庚烯 5-Methyl-1-heptene 0．42
27 松油醇 Alpha-terpineol 2．82 2-癸烯-1-醇 2-Decene-1-ol 6．72
28 4-甲基-1戊烯 4-Methyl-1-pentene 1．43 甲苯 Methylbenzene 3．56
29 对二甲苯 Paraxylene 4．25 邻二甲苯 o-Xylene 2．21
30 十四酸 Tetradecanoic acid 0．58 苯酚 Phenol 3．32
31 杜香醇 Ledol 5．42
32 1，2，3-三甲基苯 1，2，3- Trimethyl ben-zene 2．12
33 乙酸月桂酯 Dodecyl acetate 0．47
34 1，2，4-三甲基苯 1，2，4-Trimethyl benzene 5．13
6252 生态学杂志 第 34卷 第 9期
图 3 两种试验条件的环境因子对比
Fig．3 Comparison of environmental factors of the two experiment conditions
比:6 d 试验中，福建柏林内空气含氧量均大于室
内，两者在第 1、2、4、6 天差异显著(P＜0．05) ;颗粒
物浓度相比较:除了第 3 天福建柏林大于室内外，其
余 5 d 均是室内大于福建柏林，在第 1、4、6 天差异
显著(P＜0．05) ;温度相比:除第 3 天福建柏林高于
室内外，其余每天均是室内高于福建柏林，2 种环境
温度在第 1、2、6 天差异显著(P＜0．05) ;从相对湿度
来看:福建柏林一直大于室内，在第 1、5、6 天差异显
著(P＜0．05) ，第 4 天差异极显著(P＜0. 01) ;林内风
速显著高于室内，且林内风速变化较大，每天室内风
速较稳定，趋于 0．1 m·s－1，且两者在第 1、2、6 天差
异显著(P＜0．05) ，第 3、4、5 天差异极显著(P ＜
0. 01) ;光照相比:两者在第 2、5、6 天差异显著(P＜
0. 05) ，而第 1、3、4 天差异极显著(P＜0．01)。因此
对比 2种试验条件的环境因子可知，两者差异较大，
福建柏林内环境总体上优于室内。
3 结 论
通过小鼠经福建柏树林环境处理后，连续 6 d
的试验观察，其自发行为参数发生了一系列的变化:
(1)运动总路程除了第 1 天对照组大于处理组
外，其余 5 d 均是处理组大于对照组。说明经过树
林环境处理后的小白鼠运动量增加，兴奋性增强，精
神状态得到了很好的改善。
(2)中央格运动路程(除了第 1 天)处理组一直
大于对照组;进入次数除了第 1、6 天处理组稍小于
对照组以外，其余 4 d均是处理组大于对照组;从中
央格停留时间来看，6 d 试验中，处理组均高于对照
组。以上分析可知，经树林环境处理后的小鼠兴奋
性增强，认知能力提高，焦虑状况得到很好的改善。
(3)6 d 试验中小白鼠的体重处理组一直高于
对照组，说明经过树林环境处理的小鼠食欲旺盛，体
质量增加比较明显;而小白鼠粪便粒数相比，处理组
一直小于对照组，说明福建柏对缓解小鼠紧张情绪
的效果更佳。
(4)对比分析福建柏林和室内环境的保健因
子，发现两者差距较大，福建柏林内环境较优越，适
合于人体保健功能的开发利用。
7252王 茜等:福建柏树林环境对小鼠自发行为的影响
4 讨 论
本试验中，经福建柏树林环境处理的小鼠，其探
索、记忆以及认知能力都有显著提高。其原因是林
内生态保健因子与小鼠的自发行为存在一定的因果
关系。福建柏林能释放包括 α-松油醇、柠檬烯、月
桂烯、石竹烯等在内的许多有益挥发物，这些挥发物
能促进神经营养因子沿轴突的传递，对神经元的存
活、分化以及生长发育起重要作用，对小鼠记忆能力
的改善、兴奋性的表达等具有促进作用(Ogawa et
al．，1993;Kumie，2000)。此外，有益挥发物能使小
鼠的精神状态得到放松。但是，林内还含有有害挥
发物如醛类、苯及苯的同系物等，它们对小鼠自发行
为的影响如何还需进一步深入研究。
福建柏林中释放的氧气供给处理组小鼠，一方
面可提高体内血氧含量，从而改善脑组织及全身的
供氧，提高脑细胞供氧量，使有氧代谢旺盛，改善脑
细胞代谢及营养;另一方面促进脑细胞分裂增长，从
而改善小鼠的脑功能活动(孟庆刚等，2000)。随着
处理天数的增加，2 种处理小鼠运动总路程明显减
少(表 2) ，这是由于小鼠对旷场环境逐渐熟悉后，其
紧张状态有所缓解，因此它们的自主行为活动也相
应减少(陈超杰等，2014)。也符合啮齿类动物在新
环境中先熟悉适应环境的特点(王一奇等，2003) ，
但是处理组小鼠较对照组小鼠，运动总路程增大，兴
奋性增强。有研究表明，低氧或者高压氧都会使小
鼠的活动出现异常(尉晓娜等，2012) ，所以应控制
吸氧方式，使植物的保健功能利用的更科学合理。
有研究发现，颗粒物浓度过高易引起脑部氧化
损伤，可以直接诱发神经递质释放异常，也可以阻断
神经递质的释放及胆碱能系统的功能(李红等，
2002)。这种异常反应到行为学上，表现为学习记
忆能力降低。马建新(2009)的研究结果也证明了
这一点。从试验结果来看，林内颗粒物浓度明显低
于室内，这是由于福建柏叶片对颗粒物有吸附和滞
留作用，另一方面，林内风速较大，有利于污染物的
稀释和扩散，从而有效降低了林内颗粒物的浓度
(郭二果等，2013;赵松婷等，2014)。说明福建柏有
净化空气功能，从试验结果来看，在其内生活的小鼠
中央格运动路程、进入中央格次数、停留时间等指标
明显高于室内，因此小鼠的学习、记忆、认知能力明
显得到改善。其原理基于啮齿类动物对新开阔环境
的恐惧的天性，而躲避中央区域主要在周边区域活
动，但动物对新环境又会产生好奇心，促使其产生在
中央区域活动的动机 (Groenink et al．，2003;王维刚
等，2011)。
对比室内外环境因子可知，福建柏有降温、增湿
作用。医学研究证明，温度过高会通过脾脏影响交
感神经系统的功能，增加红、白血球和血小板的输
出，夏季高温不但使人心情烦躁、影响情绪，而且还
会导致人体温调节发生障碍，出现头晕、胸闷、口渴、
大汗等中暑症状(黄海霞等，2008;荣荣，2012)。粪
便粒数作为反映啮齿类小白鼠紧张程度的一个常规
指标，小白鼠在试验初期由于对新环境的不适应，紧
张感有所增强，粪便粒数较多。随着试验的反复进
行，其紧张感逐渐消失，趋于平稳状态(吴迎春等，
2007)。与对照组相比，试验期间处理组小鼠粪便
粒数逐渐减少，体重逐渐增加，可见福建柏林没有增
加小鼠的紧张感，反而平复了情绪，使其食欲大增。
由此可见福建柏有很好的保健功能，对动物健康的
发展有促进作用。
动物自发行为是动物医学的一个重要组成部分
(Hallcs，1934;Denenberg，1969) ，能在森林保健研究
方面发挥作用，将成为连接医学与森林生态学的桥
梁，这种交叉又以动物行为学作为主要研究方式，将
使森林生态学加入崭新的内涵，其研究方式多样化，
不仅为森林生态保健功能的研究提供一个向纵深发
展的新起点，而且无疑对动物学的进一步发展也具
有重大的意义。但是森林中的其他保健因子例如空
气负离子、细菌含量等对小鼠自发行为有何影响，以
及将福建柏林的保健功能应用到园林建设中是今后
要解决的问题和发展的方向。
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作者简介 王 茜，女，1984年生，博士，研究方向为城市
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责任编辑 张 敏
9252王 茜等:福建柏树林环境对小鼠自发行为的影响