廣東自然教育基地空間分布及影響因素分析

黃俊達

（廣州大學建筑與城市規劃學院，廣東 廣州 510206）

0 引言

自然教育是指利用自然環境提供的資源作為教育課程及教育工具，從而達到認識自然、了解自然、尊重自然的過程[1]，18世紀，盧梭在《愛彌爾論教育》中提出“自然教育”理論，其順應自然式的教育理念對后來的教育發展產生了深遠影響[2]。美國、英國、澳大利亞等自然教育發展起步較早，具有較完備的自然教育體系，并且已建立了一定數量的自然教育基地，而我國自然教育研究起步較晚，尚處于探索發展階段。近年來，隨著我國生態文明建設的不斷深入，越來越多的人意識到自然環境的重要性及其作用，對自然教育的認識與關注度日益加深。目前我國關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、自然教育設施與課程、國外自然教育經驗借鑒及自然教育體系構建的研究上[3]，研究方法有文獻閱讀法、問卷調查法、案例分析法及實例論證法等定性分析方法[4-5]。如彭蕾等[6]通過對國內外自然教育基地進行分析并歸納出自然教育課程特征及設施需求，為我國自然教育基地建設提供借鑒；胡毛等[7]通過比較分析國外國家公園自然教育的實踐經驗，總結出適用于我國的3條自然教育途徑；李鐵英等[8]構建了具有中國特色的國家公園自然教育模式等。但尚未有學者對自然教育基地的空間分布進行相關研究，同時研究手段較為單一，定量研究較少。

廣東省擁有縣級以上各類自然保護地1 359個，是全國自然保護地數量最多的省份，自然教育的推動工作也走在全國前列。2018年廣東省率先啟動自然教育基地的建立工作，2019年廣東省林業和草原局辦公室印發的《廣東省林業局關于推進自然教育規范發展的指導意見》[9]，這也是我國首個省級自然教育的工作指導意見。截至2020年，廣東省已建立50個自然教育基地，且計劃于2023年建成100個自然教育基地，建設全國自然教育示范省。自然教育基地目前尚未有官方定義，筆者認為自然教育基地指擁有自然資源、自然教育基礎設施及教育服務能力且面向大眾開放的可開展自然教育活動的區域，區域可為自然保護地、森林公園、濕地公園、動植物園及博物館等。自然教育基地是自然教育的載體，其空間分布是其發展均衡程度的一種表征，對其進行研究有助于宏觀認識自然教育發展程度及指導其進一步建設。本文以廣東省50個自然教育基地為研究對象，從地理學視角分析其空間分布及影響因素，以期為廣東省未來自然教育基地建提供參考。

1 研究方法與數據來源

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域內點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為搜索半徑內的自然教育基地數量；h為搜索半徑；K為權重值；（x-xi）是2個自然教育基地點之間的估計距離。

1.1.2 基尼系數

基尼系數可作為反映點要素在區域內分布均衡程度的指標[11]。其值介于0～1，Gini趨近于0說明點分布均衡，趨近于1則說明分布極不均衡。其公式為：

式中，Gini為自然教育基地的基尼系數；Pi為第i個市的自然教育基地數量占全省比重；N為市的數量。

1.1.3 空間自相關分析

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

式中，n是研究區域內評價單元的個數，本研究指廣東省 21 個省轄市；xi，xj表示空間單元i，j的屬性值；wij為空間權重矩陣。

2）局部空間 局部空間自相關可研究某個區域與相鄰區域的空間關聯和異質性，其計算公式為：

1.1.4 地理探測器

地理探測器可用于探測空間分異性及探索影響其空間分異的驅動因子[12]。可以此探測不用的驅動因子對該空間分異的影響程度，公式如下：

式中，q為影響因素探測指標；N為研究區域內的城市數量；Nh為第h層的樣本數量；σ和σh分別為全區域和h層的方差。

1.2 研究數據

自然教育基地數據來源于廣東省林業廳于2019年和2020年公布的廣東省自然教育基地名單。用于探測影響自然教育基地分布的人均GDP、第三產業占比、人均綠地率、森林覆蓋率、中小學學生數量及財政教育支出等數據來源于各市政府的2020年《統計年鑒》。

2 結果分析

2.1 自然教育基地空間分布

通過百度API坐標拾取器獲取各自然教育基地的經緯度信息并進行坐標轉換，利用ArcGIS10.8將經緯度轉換成點數據，并以廣東省作為底圖進行標記，統計每個城市具有的自然教育基地數量。從分布數量上來看，廣州市自然教育基地共有7個，是所有省轄市中數量最多的；深圳市和韶關市自然教育基地數量均為6個；惠州市和佛山市自然教育基地數量均為4個；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數量均為2個；云浮市、揭陽市、汕尾市、清遠市、湛江市、潮州市和陽江市自然教育基地數量均為1個；汕頭市為0個。利用ArcGIS10.8核密度分析工具對自然教育點進行分析，并進行可視化，如圖1所示。從分布密度上來看，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，廣州市作為廣東省的省會，其在經濟、環境與教育等方面相比其他城市存在資源上的優勢，因此自然教育基地數量較多。根據基尼系數公式的計算，廣東省自然教育基地的基尼系數為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

運用GeoDa軟件對研究區域進行全局空間自相關分析，可進一步了解研究區域內自然教育基地的空間分布是否隨機及其相關程度。經過隨機化999次置換，分析結果顯示，I指數值為 0.243 9，P值為 0.032＜0.050，Z值為2.028 5＞1.960 0，表明研究區域內自然教育基地分布非隨機存在空間聚集特征，且存在空間正相關關系。對研究區域進行局部空間自相關分析能夠了解區域內空間聚集的區域與程度。運用GeoDa軟件進行局部空間自相關分析，得到Moran散點圖（見圖2）和LISA聚集圖（見圖3）。從Moran散點圖可看出，自然教育基地點分布于第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為高-高聚集，清遠市、中山市和東莞市變現為低-高聚集，汕頭市表現為低-低聚集。

圖2 Moran散點圖

圖3 LISA聚集圖

2.2 自然教育基地分布影響因素分析

參考以往學者對自然教育的研究實踐[13-15]，選取人均GDP、第三產業占比、財政教育支出、中小學學生數、人均公園綠地面積及森林覆蓋率等6個影響因素，利用地理探測器，計算各影響因子的q值。由此可知各影響因子q值由大到小依次排序為財政教育支出（0.57）、中小學學生人數（0.54）、第三產業占比（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）。

教育發展水平與自然教育基地的空間分布有密切聯系，中小學學生人數與財政教育支出的q值影響力大小分別為0.54和0.57。自然教育作為一項新興教育事業越來越受到公眾的廣泛關注，財政教育支出能在一定程度上反映對教育的重視程度，其重視程度越高，越能推動自然教育的發展。中小學學生是自然教育基地的基礎受眾，其數量越多，代表著自然教育的潛在市場需求和發展潛力也越大。從某種意義上來說，地區教育發展水平是自然教育基地建設的基礎。

經濟發展水平也與自然教育基地的空間分布具有密切聯系，人均GDP與第三產業占比的q值影響力大小分別為0.41與0.50。廣東省粵港澳大灣區分布較密集的自然教育基地，說明地區經濟水平發展越高，自然教育事業的發展越能獲得公眾支持，經濟發展提高了人均消費水平，人們給予教育的投資比重也隨之增加，自然教育事業的市場需求也較高。第三產業的發展能夠為自然教育基地提供更多的服務功能，如專業的自然教育機構、場地的基礎設施提供、醫療保障服務和住宿服務等，在此背景下使自然教育基地教育產業鏈更加完善，推進了自然教育基地的發展及形成更高質量的自然教育基地。

自然教育基地的空間分布差異與自然環境也有相關聯系，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，說明其對自然教育基地空間分布差異較小，對自然教育基地建設的影響程度也較小。森林覆蓋率是反映森林資源的豐富程度和生態平衡狀況的重要指標，其指數越大，在野外進行自然教育的資源與機會也就越豐富，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、學校等地方。人均公園綠地面積相對而言其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有公園綠地的基礎上，人均公園綠地面積越大，可供開展自然教育活動與建立自然教育基地的機會也越大。

3 結語與討論

3.1 結語

本文從空間分析的視角出發，運用GIS空間分析法和地理探測器統計學方法對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行相關分析，得出以下結論。

1）廣東省自然教育基地空間分布基尼系數為0.9085，空間分布較不均衡。從分布數量上來看，分布自然教育基地數量最高的是廣州市（7個），最低的是汕頭市（0個）；從分布密度上來看，廣東省呈現“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聚集特征，廣州市和惠州市表現為高-高聚集，清遠市、中山市和東莞市變現為低-高聚集，汕頭市表現為低-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展、經濟水平與自然環境等方面的影響，影響因素根據不同影響程度依次為財政教育支出、中小學學生人數、第三產業占比、人均GDP、人均公園綠地面積及森林覆蓋率。

3.2 討論

自然教育在我國發展歷史較短，尚處于探索階段，自然教育基地的空間分布應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，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題。在未來的自然教育基地建設中應優化其空間分布結構，優先在尚未建立自然教育基地的省轄市建立，如汕頭市。結合廣東省國土空間規劃，以廣東省中部為核心，向東西兩翼均衡分布，打造全國自然教育示范省。其次，在自然教育基地的建立中，應立足區域資源，挖掘地區特色，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上對其空間分布格局進行分析，由于數據的獲取性與有效性，選取的影響因子數量有限，后期研究中可考慮增加相關指標，對自然教育基地空間分布及其影響因素進行更深入的分析。