徐彩霞 唐 文 鄭 溪

昆明理工大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院 昆明 650500

在國家生態(tài)保護(hù)戰(zhàn)略推動下，全國各地開展的自然教育活動有效地帶動公眾特別是廣大青少年親近自然、了解自然，進(jìn)而參與自然保護(hù)[1]。為更好地開展自然教育活動，自然教育基地的建設(shè)尤為重要。中國林學(xué)會對自然教育學(xué)校(以下簡稱“自然教育學(xué)?！?定義為:以山、水、林、田、湖、草、沙、冰等各類自然資源及其衍生物為依托，具有明確的運營管理機(jī)構(gòu)，具有配套服務(wù)設(shè)施及人員，且能夠提供多種形式的自然教育課程及實現(xiàn)自然教育所需要的場所[2]。

我國自然教育學(xué)校的建設(shè)相對較晚。2019年4月，中國林學(xué)會公布首批自然教育學(xué)校共20家；2019年11月，公布第二批160家；2020年11月，公布第三批50家。三批共230家(不包含香港、澳門、臺灣地區(qū))，這對國內(nèi)自然教育學(xué)校的建設(shè)起到一定的帶動作用。近年來，國內(nèi)各省自然教育學(xué)校建設(shè)逐漸興起，但相關(guān)理論研究較少。本文基于ArcGIS10.7平臺，以這230家自然教育學(xué)校為研究對象，分析其空間分布特征以及自然人文影響因素，旨在從宏觀尺度上了解自然教育學(xué)校在國內(nèi)的分布狀況極其影響因素，為后期自然教育學(xué)校的空間選址提供一定的參考。

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源及處理

使用百度地圖坐標(biāo)拾取系統(tǒng)對自然教育學(xué)校坐標(biāo)逐一查詢，運用ArcGIS10.7軟件轉(zhuǎn)為地球坐標(biāo)后，與中國行政區(qū)劃圖匹配生成自然教育學(xué)校分布圖。數(shù)字高程模型、生態(tài)系統(tǒng)分布、人口、人均GDP等數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源與環(huán)境數(shù)據(jù)中心(https://www.resdc.cn/)。全國各省A級景區(qū)名錄來自各省文化和旅游廳，全國國家公園、自然保護(hù)區(qū)、自然公園名錄來源于國家林業(yè)和草原局(https://www.forestry.gov.cn/)及中華人民共和國中央人民政府網(wǎng)站(http://www.gov.cn/)。

1.2 最近鄰指數(shù)

最近鄰指數(shù)是指各個點狀要素之間的平均最鄰近距離與理論最鄰近距離的比值，其中點狀要素的分布情況可分為集聚、隨機(jī)和離散3種方式[3]，計算公式如下:

式(1)中:ANN為最近鄰指數(shù)；DO為每個點狀要素與其最近鄰要素之間的觀測平均距離；DE為隨機(jī)模式下各要素間的期望平均距離；di為每個點狀要素與最鄰近要素間的距離；n為研究對象的數(shù)量；A為研究區(qū)域的面積。若ANN＞1，表示自然教育學(xué)校的分布趨向于擴(kuò)散；若ANN＜1，則表示自然教育學(xué)校在空間上呈集聚模式；若ANN＝1，則表示呈隨機(jī)分布。

1.3 核密度分析

利用ArcGIS10.7空間分析中的核密度分析工具研究區(qū)域內(nèi)自然教育學(xué)校的聚集狀態(tài)，直觀對比其分布的差異[4]，計算公式如下:

式(2)中:fh(x)表示點x核密度函數(shù)估計值；n表示鄰域內(nèi)點要素的個數(shù)；h表示搜索半徑；x-xi表示兩點之間歐式距離[5]。核密度估計值越大，表示自然教育學(xué)校分布的密度越高。

2 結(jié)果與分析

2.1 自然教育學(xué)校數(shù)量分布特征

2.1.1 省域數(shù)量分布特征

從各省數(shù)量分布(表1)來看，廣東、湖北、浙江的自然教育學(xué)校數(shù)量最多，占總量的27.39%；江西、北京、福建次之，占總量的19.13%；新疆、西藏、甘肅、天津等地數(shù)量為零。廣東、湖北、浙江、北京、江西、福建、四川、陜西8個省的自然教育學(xué)校數(shù)量總和約占全國的56.08%，說明自然教育學(xué)校集中分布在中東部省份，且以東部沿海省份為主。結(jié)合黑河-騰沖線可看出，自然教育學(xué)校主要分布在黑河-騰沖線以東，整體呈現(xiàn)“東南偏多，西北偏少”的趨勢。黑河-騰沖線是是自然地理環(huán)境的分界線，也是人口發(fā)展水平和經(jīng)濟(jì)社會格局的分界線，自然教育學(xué)校以黑河-騰沖線為分界，說明其在一定程度上受自然因素和人文因素的影響。

表1 現(xiàn)行規(guī)范中的綠地系統(tǒng)指標(biāo)

2.1.2 省域類型分布特征

目前，尚未見明確的自然教育學(xué)校分類標(biāo)準(zhǔn)，本文結(jié)合彭蕾等[6]的分類方法將230家自然教育學(xué)校分為兩大類:1)不依托特定的自然教育場所，僅配備相關(guān)的人員，需要在異地開展自然教育課程的學(xué)校，這類學(xué)校以自然教育培訓(xùn)學(xué)校、公司、協(xié)會、基金會等為主，共66家；2)依托特定自然場所設(shè)立的可直接開展自然教育課程的學(xué)校，這類學(xué)校以自然保護(hù)地、鄉(xiāng)村、田園社區(qū)等為主，共164家。

結(jié)合張笑來等[7]對自然場所的分類又可將有特定自然場所的164家自然教育學(xué)校分為3類:低等難度、中等難度、高等難度(表2)。據(jù)表1可知，有特定場所依托的自然教育學(xué)校類型多以高等難度的森林、濕地以及具有綜合生態(tài)系統(tǒng)的自然保護(hù)區(qū)為主，共86家，占特定自然場所總數(shù)的52.44%。而中等難度的自然教育學(xué)校如鄉(xiāng)村、田園、農(nóng)莊林場等僅有19家，約占11.58%，數(shù)量最少。究其原因:一是鄉(xiāng)村仍然保持著比較天然的自然環(huán)境以及慢節(jié)奏的生活狀態(tài)，人與自然并未失去連接，居民對自然教育的需求不高；而城市居民因其生活環(huán)境以及生存壓力導(dǎo)致人們長期失去與自然的深度連接，更需要自然教育。二是中等難度的自然教育學(xué)校在生物多樣性上不如高等難度的豐富。三是我國自然教育學(xué)校的建設(shè)主要以自然保護(hù)地＋機(jī)構(gòu)的模式[8]，對鄉(xiāng)村地區(qū)的建設(shè)重視不足。四是鄉(xiāng)村地區(qū)較為偏遠(yuǎn)，交通便利程度不夠，不利于自然教育活動群體的往來。綜上，鄉(xiāng)村地區(qū)自然教育基地建設(shè)面臨多重挑戰(zhàn)，但對于部分自然條件優(yōu)越、交通狀況良好、基礎(chǔ)設(shè)施便利的鄉(xiāng)村，應(yīng)進(jìn)行開發(fā)建設(shè)。

表2 自然教育學(xué)校類型及數(shù)量分布

在高難度自然教育學(xué)校中，以自然保護(hù)地為場所依托的共71家，包括國家公園1家、自然保護(hù)區(qū)41家、自然公園29家，占總數(shù)的82.56%。由此看來，自然保護(hù)地是進(jìn)行高難度自然教育活動的主陣地。究其原因有二:一是自然保護(hù)地在自然資源上具有顯著優(yōu)勢；二是國家及地方相關(guān)部門積極推進(jìn)自然保護(hù)地的自然教育開發(fā)，如國家林草局已經(jīng)下發(fā)《充分發(fā)揮各類自然保護(hù)地社會功能大力開展自然教育工作》通知[9]。

2.2 自然教育學(xué)?？臻g分布類型

運用ArcGIS10.7軟件，根據(jù)空間點位計算出230家自然教育學(xué)校的平均距離為60 425.80 m，期望平均距離為113 459.66 m，最近鄰指數(shù)為0.53。由此得出，自然教育學(xué)校的分布類型為集聚型。結(jié)合空間數(shù)量分布發(fā)現(xiàn)，自然教育學(xué)校主要聚集分布于東部沿海地區(qū)。

2.3 自然教育學(xué)校的密度分布特征

2.3.1 總體核密度分析

以中國第九屆自然教育大會提出的自然教育3 h交通圈(300 km)作為帶寬進(jìn)行核密度分析發(fā)現(xiàn)，全國自然教育學(xué)校密集區(qū)域主要分布在東部及沿海地區(qū)，總體上分布較為集聚，形成明顯的核密度中心。其中，高核密度中心點位于湖北、北京、浙江、廣東(表3)。究其原因:一是首屆中國自然教育大會第六屆全國自然教育論壇”在中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)召開[10]，在會議中達(dá)成的《自然教育武漢共識》指出要充分發(fā)揮各類自然保護(hù)地及城市公園、郊野公園等的社會教育功能，進(jìn)一步加強(qiáng)了城市公園、社區(qū)花園等這類自然教育學(xué)校的建設(shè)步伐。二是北京自2008年(以應(yīng)對氣候變化為切入點)開展自然教育以來，公眾渴望親近自然的需求高漲。北京對自然教育學(xué)校的建設(shè)也更為重視，除中國林學(xué)會掛牌的自然教育學(xué)校之外，在市域范圍內(nèi)形了11處自然教育示范區(qū)，并制定《森林體驗發(fā)展規(guī)劃》。由此可見，北京以政策為指導(dǎo)，以公眾參與熱情為依托，以自然教育基地建設(shè)為基礎(chǔ)，共同推動自然教育的發(fā)展。三是廣東深圳市作為第一個建立自然教育學(xué)校及中國一線城市中首個由政府主導(dǎo)推動城市自然教育、在公園和保護(hù)區(qū)建立自然教育中心的城市，對自然教育的重視程度較高。且廣東省目前由國家和省級掛牌的自然教育學(xué)校高達(dá)100家，并由國家林草局繪制自然教育基地線上導(dǎo)覽地圖，對自然教育的推廣起到重要作用[11]。四是浙江是是“綠水青山就是金山銀山”理念的發(fā)源地，作為典型的江南水鄉(xiāng)，浙江有其獨特的自然風(fēng)景和人文風(fēng)光，是開展自然教育的良好場地。自2019年4月11日，全國自然教育工作會議在杭州召開以來，自然保護(hù)地不斷健全，自然教育功能日益完善，親近自然、敬畏自然、保護(hù)自然理念已經(jīng)成為共識。據(jù)統(tǒng)計，浙江省絕大多數(shù)自然保護(hù)地已納入“第二課堂”名單，到自然里去體驗、感悟是當(dāng)代青年學(xué)生的需要[12]。

表3 自然教育基地和總核密度分析

2.3.2 不同類型自然教育學(xué)校核密度分析

將不同類型的自然教育基地分別做核密度分析，得出不同的核密度中心點省份(表4):

表4 有無場所依托分類的自然教育學(xué)校核密度分析

有場所依托的自然教育學(xué)校高密度中心點位于湖北、浙江，與總體核密度分布特點一致，說明湖北、浙江因其自然地理條件優(yōu)勢，優(yōu)先發(fā)展有特定場所依托的自然教育學(xué)校。無場所依托的自然教育學(xué)校高密度中心點位于北京，究其原因:一是北京作為自然教育總校中國林學(xué)會的所在地，對自然教育的重視程度相對較高，在自然教育的推動上更加全方位；二是北京的自然資源較少、生物多樣性較低，主要以森林自然教育體驗為主，相對于沿海地區(qū)的濕地、森林、海洋等多樣化的自然環(huán)境，自然教育體驗較為單一。因此，基于其對自然教育的重視程度，結(jié)合其不利的自然條件，異地開展自然教育活動則更加有優(yōu)勢。

由表5可知，低、中等難度的自然教育學(xué)校的核密度中心點集中分布于湖北省，其中，湖北省紫薇都市田園自然教育基地(4A級景區(qū))是武漢最早于2014年開始自然研學(xué)科普的教育基地。2019年3月，湖北省林學(xué)會調(diào)研發(fā)現(xiàn)，紫薇都市田園已建設(shè)紫薇博物館、科普教育課堂、泡泡科普生態(tài)大棚等自然教育設(shè)施，并積極開展青少年研學(xué)活動[13]，這對省內(nèi)自然教育學(xué)校的建設(shè)起到示范作用，也說明湖北省對中等難度自然教育基地建設(shè)更為重視。

表5 不同難度的自然教育學(xué)校核密度分析

高等難度自然教育學(xué)校核密度中心點位于廣東省(表5)。自2019年以來，廣東除中國林學(xué)會公布的自然教育基地以外，每年堅持新增各具特色的自然教育基地，積極探索不同類型的自然教育管理和服務(wù)模式。其中，自然保護(hù)地類型的基地超過50家，占廣東省自然教育基地的50%，成為開展自然教育工作的主要場所[11]。說明以優(yōu)越的自然資源為依托的高等難度類型的自然教育基地成為廣東省自然教育活動的主陣地。

2.4 自然教育學(xué)校空間分布的影響因素

2.4.1 自然因素

1)地形地貌。地形地貌是自然教育基地依托場所的空間骨架。不同的地貌類型可孕育不同的景觀類型，與周圍其他要素的結(jié)合可提升為更高層次和更具觀賞性的自然教育活動場所。將自然教育學(xué)校與中國地貌類型空間分布數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加發(fā)現(xiàn)(表6)，自然教育學(xué)校主要分布于東部平原地區(qū)，以浙江、吉林、廣東分布最多。從自然教育學(xué)校與中國海拔高度空間分布數(shù)據(jù)疊加來看，中國地勢呈現(xiàn)明顯的三級階梯特征，自然教育學(xué)校主要分布于海拔高程較低的第三級階梯上，呈現(xiàn)明顯的“低地性”。

表6 不同地貌類型的自然教育學(xué)校分布

2)生態(tài)系統(tǒng)。不同的生態(tài)系統(tǒng)孕育著不同的自然資源，動植物的類型及其多樣性也有所不同。將自然教育學(xué)校與我國的生態(tài)系統(tǒng)分布在空間上疊加發(fā)現(xiàn):自然教育學(xué)校分布主要以聚落生態(tài)系統(tǒng)為主，約占總量的41.3%，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)以及森林生態(tài)系統(tǒng)次之，兩者約占總量的45.21%；水體和濕地生態(tài)系統(tǒng)以及草地生態(tài)系統(tǒng)分布較少。其中，浙江省在森林生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)之上建立的自然教育基地最多，而廣東則在聚落生態(tài)系統(tǒng)上建立的自然教育基地最多(表7)。

表7 不同生態(tài)系統(tǒng)的自然教育學(xué)校分布

2.4.2 人文因素

1)人口分布。通過自然教育學(xué)校空間分布與人口空間分布疊加發(fā)現(xiàn)，自然教育學(xué)校主要分布在人口密度高于800的廣東、湖北、浙江等地區(qū)，高密度人口地區(qū)自然教育基地的數(shù)量為51.74%，其中以廣東自然教育基地數(shù)量最多(表8)。說明自然教育學(xué)?？臻g分布在一定程度上與人口分布有關(guān)。

表8 不同人口數(shù)量的自然教育學(xué)校數(shù)量分布

2)GDP空間分布。通過柵格疊加統(tǒng)計可得出，在人均GDP高于10 000元以上地區(qū)，自然教育學(xué)校的數(shù)量高達(dá)107家，約占總量的46.52%，說明自然教育學(xué)校主要分布在人均GDP較高的地區(qū)(表9)。結(jié)合人口分布發(fā)現(xiàn)，在廣東、湖北、浙江人口數(shù)量以及經(jīng)濟(jì)水平較高的地區(qū)，自然教育學(xué)校的數(shù)量較多。尤其是廣東，由于其人口數(shù)量多且經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，其基地數(shù)量位居第一。

表9 不同人均GDP水平的自然教育學(xué)校分布

3 討論

自然教育學(xué)?？傮w分布呈現(xiàn)明顯的區(qū)域發(fā)展不均衡的態(tài)勢。其原因可能是西北地區(qū)對自然教育重視程度不如東部地區(qū)，然而西北地區(qū)有其獨特的自然資源優(yōu)勢[14]，在未來研究中應(yīng)重視區(qū)域內(nèi)自然教育資源的挖掘，加強(qiáng)自然教育學(xué)校的開發(fā)和建設(shè)。

中等難度自然教育學(xué)校，如鄉(xiāng)村等地區(qū)數(shù)量明顯不足。其原因可能是鄉(xiāng)村地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、教育發(fā)展相對落后，且鄉(xiāng)村居民對自然教育的認(rèn)知度不高，但鄉(xiāng)村具有良好的自然環(huán)境，是學(xué)生最好的教師[15]，且在鄉(xiāng)村空間規(guī)劃中，自然教育可作為公共空間節(jié)點助力鄉(xiāng)村漸進(jìn)式、可持續(xù)的良性發(fā)展[16]。雖然自然保護(hù)地?fù)碛辛己玫纳鷳B(tài)自然環(huán)境、可以實現(xiàn)基本的宣教功能，但是自然保護(hù)地主要以保護(hù)為目標(biāo)、缺少相關(guān)自然教育配套設(shè)施[17-18]。因此，配套基礎(chǔ)設(shè)施以及擁有良好自然條件的鄉(xiāng)村地區(qū)或可成為學(xué)校教育與自然教育相融合[19]的極佳場地。

低、中難度自然教育核心集中于湖北的主要原因在于湖北地區(qū)是最早召開自然教育大會的地區(qū)。然而，湖北對高等難度的自然教育基地建設(shè)較少，在未來研究中有待進(jìn)一步加強(qiáng)建設(shè)。

經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)且自然條件優(yōu)越的地區(qū)自然教育得到更好的發(fā)展。然而在一些自然條件優(yōu)越、經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)如云南[20]，其生物多樣性豐富，也應(yīng)該加強(qiáng)自然教育學(xué)校的建設(shè)。一方面可以充分利用地區(qū)的自然資源；另一方面可以推動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，同時也為生態(tài)文明教育貢獻(xiàn)力量。

目前自然教育學(xué)校與空間分布相結(jié)合的研究較少，僅見于廣東[21-22]地區(qū)。本文僅對自然教育學(xué)校進(jìn)行宏觀分析和探討，難以了解省級自然教育學(xué)校的具體分布狀況。因此，在未來研究中，可繼續(xù)細(xì)化研究尺度和影響因素，進(jìn)一步對各省自然教育學(xué)校進(jìn)行深入分析，提高研究成果的精度和有效性，為自然教育的持續(xù)發(fā)展提供思路。

4 結(jié)論

1)自然教育學(xué)校分布以黑河-騰沖線為界，總體呈現(xiàn)“東南偏多，西北偏少”的特征，空間類型上表現(xiàn)為聚集特征，且在東部地區(qū)形成明顯的高密度核心點。

2)自然教育學(xué)校類型主要以有特定場所依托的自然教育學(xué)校為主。其中，數(shù)量分布上呈現(xiàn)高等難度較多、低等難度次之、中等難度最少的特征，且在高等難度類型中，自然保護(hù)地是自然教育活動的主陣地。

3)自然教育學(xué)校按照類型分類后在空間密度上呈現(xiàn)明顯的高密度核心點。低、中難度自然教育基地的高密度核心點聚焦于湖北，其中以湖北省紫薇都市田園為代表。

4)自然教育學(xué)校受到自然和人文因素的雙重交互作用。從自然因素來看:主要分布于低地平原地區(qū)，所處的生態(tài)系統(tǒng)主要以聚落生態(tài)系統(tǒng)為主，森林生態(tài)系統(tǒng)、河流生態(tài)系統(tǒng)為輔，以浙江省為代表。從人文因素來看:集中分布于人口較多，且經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，以廣東省為代表。