黃俊達(dá)

（廣州大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院，廣東 廣州 510206）

0 引言

自然教育是指利用自然環(huán)境提供的資源作為教育課程及教育工具，從而達(dá)到認(rèn)識(shí)自然、了解自然、尊重自然的過(guò)程[1]，18世紀(jì)，盧梭在《愛(ài)彌爾論教育》中提出“自然教育”理論，其順應(yīng)自然式的教育理念對(duì)后來(lái)的教育發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響[2]。美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞等自然教育發(fā)展起步較早，具有較完備的自然教育體系，并且已建立了一定數(shù)量的自然教育基地，而我國(guó)自然教育研究起步較晚，尚處于探索發(fā)展階段。近年來(lái)，隨著我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的不斷深入，越來(lái)越多的人意識(shí)到自然環(huán)境的重要性及其作用，對(duì)自然教育的認(rèn)識(shí)與關(guān)注度日益加深。目前我國(guó)關(guān)于自然教育基地研究尚少，主要集中在自然教育概念和理論、自然教育設(shè)施與課程、國(guó)外自然教育經(jīng)驗(yàn)借鑒及自然教育體系構(gòu)建的研究上[3]，研究方法有文獻(xiàn)閱讀法、問(wèn)卷調(diào)查法、案例分析法及實(shí)例論證法等定性分析方法[4-5]。如彭蕾等[6]通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外自然教育基地進(jìn)行分析并歸納出自然教育課程特征及設(shè)施需求，為我國(guó)自然教育基地建設(shè)提供借鑒；胡毛等[7]通過(guò)比較分析國(guó)外國(guó)家公園自然教育的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出適用于我國(guó)的3條自然教育途徑；李鐵英等[8]構(gòu)建了具有中國(guó)特色的國(guó)家公園自然教育模式等。但尚未有學(xué)者對(duì)自然教育基地的空間分布進(jìn)行相關(guān)研究，同時(shí)研究手段較為單一，定量研究較少。

廣東省擁有縣級(jí)以上各類自然保護(hù)地1 359個(gè)，是全國(guó)自然保護(hù)地?cái)?shù)量最多的省份，自然教育的推動(dòng)工作也走在全國(guó)前列。2018年廣東省率先啟動(dòng)自然教育基地的建立工作，2019年廣東省林業(yè)和草原局辦公室印發(fā)的《廣東省林業(yè)局關(guān)于推進(jìn)自然教育規(guī)范發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》[9]，這也是我國(guó)首個(gè)省級(jí)自然教育的工作指導(dǎo)意見(jiàn)。截至2020年，廣東省已建立50個(gè)自然教育基地，且計(jì)劃于2023年建成100個(gè)自然教育基地，建設(shè)全國(guó)自然教育示范省。自然教育基地目前尚未有官方定義，筆者認(rèn)為自然教育基地指擁有自然資源、自然教育基礎(chǔ)設(shè)施及教育服務(wù)能力且面向大眾開(kāi)放的可開(kāi)展自然教育活動(dòng)的區(qū)域，區(qū)域可為自然保護(hù)地、森林公園、濕地公園、動(dòng)植物園及博物館等。自然教育基地是自然教育的載體，其空間分布是其發(fā)展均衡程度的一種表征，對(duì)其進(jìn)行研究有助于宏觀認(rèn)識(shí)自然教育發(fā)展程度及指導(dǎo)其進(jìn)一步建設(shè)。本文以廣東省50個(gè)自然教育基地為研究對(duì)象，從地理學(xué)視角分析其空間分布及影響因素，以期為廣東省未來(lái)自然教育基地建提供參考。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究方法

1.1.1 核密度分析

核密度分析能夠直觀地看出區(qū)域內(nèi)點(diǎn)要素的空間分布以及聚集程度[10]。其公式如下：

式中，f（x）為自然教育基地的核密度值；n為搜索半徑內(nèi)的自然教育基地?cái)?shù)量；h為搜索半徑；K為權(quán)重值；（x-xi）是2個(gè)自然教育基地點(diǎn)之間的估計(jì)距離。

1.1.2 基尼系數(shù)

基尼系數(shù)可作為反映點(diǎn)要素在區(qū)域內(nèi)分布均衡程度的指標(biāo)[11]。其值介于0～1，Gini趨近于0說(shuō)明點(diǎn)分布均衡，趨近于1則說(shuō)明分布極不均衡。其公式為：

式中，Gini為自然教育基地的基尼系數(shù)；Pi為第i個(gè)市的自然教育基地?cái)?shù)量占全省比重；N為市的數(shù)量。

1.1.3 空間自相關(guān)分析

1）全局空間 全局空間自相關(guān)（Global Moran’s I）用于研究區(qū)域內(nèi)空間要素屬性值是否具有相似性或隨機(jī)性，其取值一般在［-1，1］，小于0表示在空間呈負(fù)相關(guān)，大于0表示在空間呈正相關(guān)，等于0表示不相關(guān)，隨機(jī)分布。其公式為：

式中，n是研究區(qū)域內(nèi)評(píng)價(jià)單元的個(gè)數(shù)，本研究指廣東省 21 個(gè)省轄市；xi，xj表示空間單元i，j的屬性值；wij為空間權(quán)重矩陣。

2）局部空間 局部空間自相關(guān)可研究某個(gè)區(qū)域與相鄰區(qū)域的空間關(guān)聯(lián)和異質(zhì)性，其計(jì)算公式為：

1.1.4 地理探測(cè)器

地理探測(cè)器可用于探測(cè)空間分異性及探索影響其空間分異的驅(qū)動(dòng)因子[12]?？梢源颂綔y(cè)不用的驅(qū)動(dòng)因子對(duì)該空間分異的影響程度，公式如下：

式中，q為影響因素探測(cè)指標(biāo)；N為研究區(qū)域內(nèi)的城市數(shù)量；Nh為第h層的樣本數(shù)量；σ和σh分別為全區(qū)域和h層的方差。

1.2 研究數(shù)據(jù)

自然教育基地?cái)?shù)據(jù)來(lái)源于廣東省林業(yè)廳于2019年和2020年公布的廣東省自然教育基地名單。用于探測(cè)影響自然教育基地分布的人均GDP、第三產(chǎn)業(yè)占比、人均綠地率、森林覆蓋率、中小學(xué)學(xué)生數(shù)量及財(cái)政教育支出等數(shù)據(jù)來(lái)源于各市政府的2020年《統(tǒng)計(jì)年鑒》。

2 結(jié)果分析

2.1 自然教育基地空間分布

通過(guò)百度API坐標(biāo)拾取器獲取各自然教育基地的經(jīng)緯度信息并進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，利用ArcGIS10.8將經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換成點(diǎn)數(shù)據(jù)，并以廣東省作為底圖進(jìn)行標(biāo)記，統(tǒng)計(jì)每個(gè)城市具有的自然教育基地?cái)?shù)量。從分布數(shù)量上來(lái)看，廣州市自然教育基地共有7個(gè)，是所有省轄市中數(shù)量最多的；深圳市和韶關(guān)市自然教育基地?cái)?shù)量均為6個(gè)；惠州市和佛山市自然教育基地?cái)?shù)量均為4個(gè)；東莞市、中山市、梅州市、江門市、河源市、珠海市、肇慶市和茂名市自然教育基地?cái)?shù)量均為2個(gè)；云浮市、揭陽(yáng)市、汕尾市、清遠(yuǎn)市、湛江市、潮州市和陽(yáng)江市自然教育基地?cái)?shù)量均為1個(gè)；汕頭市為0個(gè)。利用ArcGIS10.8核密度分析工具對(duì)自然教育點(diǎn)進(jìn)行分析，并進(jìn)行可視化，如圖1所示。從分布密度上來(lái)看，自然教育基地在廣東省中部，以廣州市為核心形成了較為明顯的核心聚集區(qū)，廣州市作為廣東省的省會(huì)，其在經(jīng)濟(jì)、環(huán)境與教育等方面相比其他城市存在資源上的優(yōu)勢(shì)，因此自然教育基地?cái)?shù)量較多。根據(jù)基尼系數(shù)公式的計(jì)算，廣東省自然教育基地的基尼系數(shù)為0.908 5，表明廣東省自然教育基地分布較不均衡，且不均衡度較高。

圖1 自然教育基地核密度分析

運(yùn)用GeoDa軟件對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行全局空間自相關(guān)分析，可進(jìn)一步了解研究區(qū)域內(nèi)自然教育基地的空間分布是否隨機(jī)及其相關(guān)程度。經(jīng)過(guò)隨機(jī)化999次置換，分析結(jié)果顯示，I指數(shù)值為 0.243 9，P值為 0.032＜0.050，Z值為2.028 5＞1.960 0，表明研究區(qū)域內(nèi)自然教育基地分布非隨機(jī)存在空間聚集特征，且存在空間正相關(guān)關(guān)系。對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析能夠了解區(qū)域內(nèi)空間聚集的區(qū)域與程度。運(yùn)用GeoDa軟件進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析，得到Moran散點(diǎn)圖（見(jiàn)圖2）和LISA聚集圖（見(jiàn)圖3）。從Moran散點(diǎn)圖可看出，自然教育基地點(diǎn)分布于第I、Ⅱ、Ⅲ象限，即高-高、低-高和低-低聚集；LISA聚集圖為顯著性在0.050以下的聚集分布，廣州市和惠州市表現(xiàn)為高-高聚集，清遠(yuǎn)市、中山市和東莞市變現(xiàn)為低-高聚集，汕頭市表現(xiàn)為低-低聚集。

圖2 Moran散點(diǎn)圖

圖3 LISA聚集圖

2.2 自然教育基地分布影響因素分析

參考以往學(xué)者對(duì)自然教育的研究實(shí)踐[13-15]，選取人均GDP、第三產(chǎn)業(yè)占比、財(cái)政教育支出、中小學(xué)學(xué)生數(shù)、人均公園綠地面積及森林覆蓋率等6個(gè)影響因素，利用地理探測(cè)器，計(jì)算各影響因子的q值。由此可知各影響因子q值由大到小依次排序?yàn)樨?cái)政教育支出（0.57）、中小學(xué)學(xué)生人數(shù)（0.54）、第三產(chǎn)業(yè)占比（0.50）、人均GDP（0.41）、人均公園綠地面積（0.15）及森林覆蓋率（0.05）。

教育發(fā)展水平與自然教育基地的空間分布有密切聯(lián)系，中小學(xué)學(xué)生人數(shù)與財(cái)政教育支出的q值影響力大小分別為0.54和0.57。自然教育作為一項(xiàng)新興教育事業(yè)越來(lái)越受到公眾的廣泛關(guān)注，財(cái)政教育支出能在一定程度上反映對(duì)教育的重視程度，其重視程度越高，越能推動(dòng)自然教育的發(fā)展。中小學(xué)學(xué)生是自然教育基地的基礎(chǔ)受眾，其數(shù)量越多，代表著自然教育的潛在市場(chǎng)需求和發(fā)展?jié)摿σ苍酱蟆哪撤N意義上來(lái)說(shuō)，地區(qū)教育發(fā)展水平是自然教育基地建設(shè)的基礎(chǔ)。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平也與自然教育基地的空間分布具有密切聯(lián)系，人均GDP與第三產(chǎn)業(yè)占比的q值影響力大小分別為0.41與0.50。廣東省粵港澳大灣區(qū)分布較密集的自然教育基地，說(shuō)明地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展越高，自然教育事業(yè)的發(fā)展越能獲得公眾支持，經(jīng)濟(jì)發(fā)展提高了人均消費(fèi)水平，人們給予教育的投資比重也隨之增加，自然教育事業(yè)的市場(chǎng)需求也較高。第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能夠?yàn)樽匀唤逃靥峁└嗟姆?wù)功能，如專業(yè)的自然教育機(jī)構(gòu)、場(chǎng)地的基礎(chǔ)設(shè)施提供、醫(yī)療保障服務(wù)和住宿服務(wù)等，在此背景下使自然教育基地教育產(chǎn)業(yè)鏈更加完善，推進(jìn)了自然教育基地的發(fā)展及形成更高質(zhì)量的自然教育基地。

自然教育基地的空間分布差異與自然環(huán)境也有相關(guān)聯(lián)系，人均公園綠地面積與森林覆蓋率的q值影響力大小分別為0.15和0.05，森林覆蓋率的q值較小，說(shuō)明其對(duì)自然教育基地空間分布差異較小，對(duì)自然教育基地建設(shè)的影響程度也較小。森林覆蓋率是反映森林資源的豐富程度和生態(tài)平衡狀況的重要指標(biāo)，其指數(shù)越大，在野外進(jìn)行自然教育的資源與機(jī)會(huì)也就越豐富，但自然教育基地的位置并非一定在野外自然資源豐富之處，還有可能存在于博物館、學(xué)校等地方。人均公園綠地面積相對(duì)而言其q值影響力大一些，但不是十分顯著，自然教育基地大部分建立在現(xiàn)有公園綠地的基礎(chǔ)上，人均公園綠地面積越大，可供開(kāi)展自然教育活動(dòng)與建立自然教育基地的機(jī)會(huì)也越大。

3 結(jié)語(yǔ)與討論

3.1 結(jié)語(yǔ)

本文從空間分析的視角出發(fā)，運(yùn)用GIS空間分析法和地理探測(cè)器統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)廣東省已公布的兩批自然教育基地的空間分布特征和影響因素進(jìn)行相關(guān)分析，得出以下結(jié)論。

1）廣東省自然教育基地空間分布基尼系數(shù)為0.9085，空間分布較不均衡。從分布數(shù)量上來(lái)看，分布自然教育基地?cái)?shù)量最高的是廣州市（7個(gè)），最低的是汕頭市（0個(gè)）；從分布密度上來(lái)看，廣東省呈現(xiàn)“中部高，四周低”的分布特征。

2）廣東省自然教育基地空間分布具有非隨機(jī)聚集特征，廣州市和惠州市表現(xiàn)為高-高聚集，清遠(yuǎn)市、中山市和東莞市變現(xiàn)為低-高聚集，汕頭市表現(xiàn)為低-低聚集。

3）廣東省自然教育基地的空間分布差異受到教育發(fā)展、經(jīng)濟(jì)水平與自然環(huán)境等方面的影響，影響因素根據(jù)不同影響程度依次為財(cái)政教育支出、中小學(xué)學(xué)生人數(shù)、第三產(chǎn)業(yè)占比、人均GDP、人均公園綠地面積及森林覆蓋率。

3.2 討論

自然教育在我國(guó)發(fā)展歷史較短，尚處于探索階段，自然教育基地的空間分布應(yīng)充分考慮資源的合理分配。目前廣東省自然教育基地多分布于粵港澳大灣區(qū)，雖然可在一定程度上起到示范作用，但尚需注意全省的均衡分布問(wèn)題。在未來(lái)的自然教育基地建設(shè)中應(yīng)優(yōu)化其空間分布結(jié)構(gòu)，優(yōu)先在尚未建立自然教育基地的省轄市建立，如汕頭市。結(jié)合廣東省國(guó)土空間規(guī)劃，以廣東省中部為核心，向東西兩翼均衡分布，打造全國(guó)自然教育示范省。其次，在自然教育基地的建立中，應(yīng)立足區(qū)域資源，挖掘地區(qū)特色，打造自然教育品牌。本文在廣東省已公布的自然教育基地的基礎(chǔ)上對(duì)其空間分布格局進(jìn)行分析，由于數(shù)據(jù)的獲取性與有效性，選取的影響因子數(shù)量有限，后期研究中可考慮增加相關(guān)指標(biāo)，對(duì)自然教育基地空間分布及其影響因素進(jìn)行更深入的分析。