230家自然教育學校(基地)空間分布特征及影響因素

徐彩霞 唐 文 鄭 溪

昆明理工大學建筑與城市規劃學院 昆明 650500

在國家生態保護戰略推動下，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，進而參與自然保護[1]。為更好地開展自然教育活動，自然教育基地的建設尤為重要。中國林學會對自然教育學校(以下簡稱“自然教育學校”)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構，具有配套服務設施及人員，且能夠提供多種形式的自然教育課程及實現自然教育所需要的場所[2]。

我國自然教育學校的建設相對較晚。2019年4月，中國林學會公布首批自然教育學校共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)，這對國內自然教育學校的建設起到一定的帶動作用。近年來，國內各省自然教育學校建設逐漸興起，但相關理論研究較少。本文基于ArcGIS10.7平臺，以這230家自然教育學校為研究對象，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校在國內的分布狀況極其影響因素，為后期自然教育學校的空間選址提供一定的參考。

1 研究方法

1.1 數據來源及處理

使用百度地圖坐標拾取系統對自然教育學校坐標逐一查詢，運用ArcGIS10.7軟件轉為地球坐標后，與中國行政區劃圖匹配生成自然教育學校分布圖。數字高程模型、生態系統分布、人口、人均GDP等數據來源于中國科學院資源與環境數據中心(https://www.resdc.cn/)。全國各省A級景區名錄來自各省文化和旅游廳，全國國家公園、自然保護區、自然公園名錄來源于國家林業和草原局(https://www.forestry.gov.cn/)及中華人民共和國中央人民政府網站(http://www.gov.cn/)。

1.2 最近鄰指數

最近鄰指數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、隨機和離散3種方式[3]，計算公式如下:

式(1)中:ANN為最近鄰指數；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為研究對象的數量；A為研究區域的面積。若ANN＞1，表示自然教育學校的分布趨向于擴散；若ANN＜1，則表示自然教育學校在空間上呈集聚模式；若ANN＝1，則表示呈隨機分布。

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域內自然教育學校的聚集狀態，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核密度函數估計值；n表示鄰域內點要素的個數；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，表示自然教育學校分布的密度越高。

2 結果與分析

2.1 自然教育學校數量分布特征

2.1.1 省域數量分布特征

從各省數量分布(表1)來看，廣東、湖北、浙江的自然教育學校數量最多，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個省的自然教育學校數量總和約占全國的56.08%，說明自然教育學校集中分布在中東部省份，且以東部沿海省份為主。結合黑河-騰沖線可看出，自然教育學校主要分布在黑河-騰沖線以東，整體呈現“東南偏多，西北偏少”的趨勢。黑河-騰沖線是是自然地理環境的分界線，也是人口發展水平和經濟社會格局的分界線，自然教育學校以黑河-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 現行規范中的綠地系統指標

2.1.2 省域類型分布特征

目前，尚未見明確的自然教育學校分類標準，本文結合彭蕾等[6]的分類方法將230家自然教育學校分為兩大類:1)不依托特定的自然教育場所，僅配備相關的人員，需要在異地開展自然教育課程的學校，這類學校以自然教育培訓學校、公司、協會、基金會等為主，共66家；2)依托特定自然場所設立的可直接開展自然教育課程的學校，這類學校以自然保護地、鄉村、田園社區等為主，共164家。

結合張笑來等[7]對自然場所的分類又可將有特定自然場所的164家自然教育學校分為3類:低等難度、中等難度、高等難度(表2)。據表1可知，有特定場所依托的自然教育學校類型多以高等難度的森林、濕地以及具有綜合生態系統的自然保護區為主，共86家，占特定自然場所總數的52.44%。而中等難度的自然教育學校如鄉村、田園、農莊林場等僅有19家，約占11.58%，數量最少。究其原因:一是鄉村仍然保持著比較天然的自然環境以及慢節奏的生活狀態，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境以及生存壓力導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校的建設主要以自然保護地＋機構的模式[8]，對鄉村地區的建設重視不足。四是鄉村地區較為偏遠，交通便利程度不夠，不利于自然教育活動群體的往來。綜上，鄉村地區自然教育基地建設面臨多重挑戰，但對于部分自然條件優越、交通狀況良好、基礎設施便利的鄉村，應進行開發建設。

表2 自然教育學校類型及數量分布

在高難度自然教育學校中，以自然保護地為場所依托的共71家，包括國家公園1家、自然保護區41家、自然公園29家，占總數的82.56%。由此看來，自然保護地是進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地在自然資源上具有顯著優勢；二是國家及地方相關部門積極推進自然保護地的自然教育開發，如國家林草局已經下發《充分發揮各類自然保護地社會功能大力開展自然教育工作》通知[9]。

2.2 自然教育學校空間分布類型

運用ArcGIS10.7軟件，根據空間點位計算出230家自然教育學校的平均距離為60 425.80 m，期望平均距離為113 459.66 m，最近鄰指數為0.53。由此得出，自然教育學校的分布類型為集聚型。結合空間數量分布發現，自然教育學校主要聚集分布于東部沿海地區。

2.3 自然教育學校的密度分布特征

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)作為帶寬進行核密度分析發現，全國自然教育學校密集區域主要分布在東部及沿海地區，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”在中國地質大學(武漢)召開[10]，在會議中達成的《自然教育武漢共識》指出要充分發揮各類自然保護地及城市公園、郊野公園等的社會教育功能，進一步加強了城市公園、社區花園等這類自然教育學校的建設步伐。二是北京自2008年(以應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。北京對自然教育學校的建設也更為重視，除中國林學會掛牌的自然教育學校之外，在市域范圍內形了11處自然教育示范區，并制定《森林體驗發展規劃》。由此可見，北京以政策為指導，以公眾參與熱情為依托，以自然教育基地建設為基礎，共同推動自然教育的發展。三是廣東深圳市作為第一個建立自然教育學校及中國一線城市中首個由政府主導推動城市自然教育、在公園和保護區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校高達100家，并由國家林草局繪制自然教育基地線上導覽地圖，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”理念的發源地，作為典型的江南水鄉，浙江有其獨特的自然風景和人文風光，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、保護自然理念已經成為共識。據統計，浙江省絕大多數自然保護地已納入“第二課堂”名單，到自然里去體驗、感悟是當代青年學生的需要[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校核密度分析

有場所依托的自然教育學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勢，優先發展有特定場所依托的自然教育學校。無場所依托的自然教育學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，相對于沿海地區的濕地、森林、海洋等多樣化的自然環境，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，結合其不利的自然條件，異地開展自然教育活動則更加有優勢。

由表5可知，低、中等難度的自然教育學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)是武漢最早于2014年開始自然研學科普的教育基地。2019年3月，湖北省林學會調研發現，紫薇都市田園已建設紫薇博物館、科普教育課堂、泡泡科普生態大棚等自然教育設施，并積極開展青少年研學活動[13]，這對省內自然教育學校的建設起到示范作用，也說明湖北省對中等難度自然教育基地建設更為重視。

表5 不同難度的自然教育學校核密度分析

高等難度自然教育學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模式。其中，自然保護地類型的基地超過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。將自然教育學校與中國地貌類型空間分布數據進行疊加發現(表6)，自然教育學校主要分布于東部平原地區，以浙江、吉林、廣東分布最多。從自然教育學校與中國海拔高度空間分布數據疊加來看，中國地勢呈現明顯的三級階梯特征，自然教育學校主要分布于海拔高程較低的第三級階梯上，呈現明顯的“低地性”。

表6 不同地貌類型的自然教育學校分布

2)生態系統。不同的生態系統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。將自然教育學校與我國的生態系統分布在空間上疊加發現:自然教育學校分布主要以聚落生態系統為主，約占總量的41.3%，農田生態系統以及森林生態系統次之，兩者約占總量的45.21%；水體和濕地生態系統以及草地生態系統分布較少。其中，浙江省在森林生態系統和農田生態系統之上建立的自然教育基地最多，而廣東則在聚落生態系統上建立的自然教育基地最多(表7)。

表7 不同生態系統的自然教育學校分布

2.4.2 人文因素

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

表8 不同人口數量的自然教育學校數量分布

2)GDP空間分布。通過柵格疊加統計可得出，在人均GDP高于10 000元以上地區，自然教育學校的數量高達107家，約占總量的46.52%，說明自然教育學校主要分布在人均GDP較高的地區(表9)。結合人口分布發現，在廣東、湖北、浙江人口數量以及經濟水平較高的地區，自然教育學校的數量較多。尤其是廣東，由于其人口數量多且經濟發達，其基地數量位居第一。

表9 不同人均GDP水平的自然教育學校分布

3 討論

自然教育學校總體分布呈現明顯的區域發展不均衡的態勢。其原因可能是西北地區對自然教育重視程度不如東部地區，然而西北地區有其獨特的自然資源優勢[14]，在未來研究中應重視區域內自然教育資源的挖掘，加強自然教育學校的開發和建設。

中等難度自然教育學校，如鄉村等地區數量明顯不足。其原因可能是鄉村地區的經濟、教育發展相對落后，且鄉村居民對自然教育的認知度不高，但鄉村具有良好的自然環境，是學生最好的教師[15]，且在鄉村空間規劃中，自然教育可作為公共空間節點助力鄉村漸進式、可持續的良性發展[16]。雖然自然保護地擁有良好的生態自然環境、可以實現基本的宣教功能，但是自然保護地主要以保護為目標、缺少相關自然教育配套設施[17-18]。因此，配套基礎設施以及擁有良好自然條件的鄉村地區或可成為學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是最早召開自然教育大會的地區。然而，湖北對高等難度的自然教育基地建設較少，在未來研究中有待進一步加強建設。

經濟較發達且自然條件優越的地區自然教育得到更好的發展。然而在一些自然條件優越、經濟欠發達的地區如云南[20]，其生物多樣性豐富，也應該加強自然教育學校的建設。一方面可以充分利用地區的自然資源；另一方面可以推動當地經濟發展，同時也為生態文明教育貢獻力量。

目前自然教育學校與空間分布相結合的研究較少，僅見于廣東[21-22]地區。本文僅對自然教育學校進行宏觀分析和探討，難以了解省級自然教育學校的具體分布狀況。因此，在未來研究中，可繼續細化研究尺度和影響因素，進一步對各省自然教育學校進行深入分析，提高研究成果的精度和有效性，為自然教育的持續發展提供思路。

4 結論

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

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

3)自然教育學校按照類型分類后在空間密度上呈現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，所處的生態系統主要以聚落生態系統為主，森林生態系統、河流生態系統為輔，以浙江省為代表。從人文因素來看:集中分布于人口較多，且經濟較為發達的地區，以廣東省為代表。