230家自然教育学校(基地)空间分布特征及影响因素

徐彩霞 唐 文 郑 溪

昆明理工大学建筑与城市规划学院 昆明 650500

在国家生态保护战略推动下，全国各地开展的自然教育活动有效地带动公众特别是广大青少年亲近自然、了解自然，进而参与自然保护[1]。为更好地开展自然教育活动，自然教育基地的建设尤为重要。中国林学会对自然教育学校(以下简称“自然教育学校”)定义为:以山、水、林、田、湖、草、沙、冰等各类自然资源及其衍生物为依托，具有明确的运营管理机构，具有配套服务设施及人员，且能够提供多种形式的自然教育课程及实现自然教育所需要的场所[2]。

我国自然教育学校的建设相对较晚。2019年4月，中国林学会公布首批自然教育学校共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、澳门、台湾地区)，这对国内自然教育学校的建设起到一定的带动作用。近年来，国内各省自然教育学校建设逐渐兴起，但相关理论研究较少。本文基于ArcGIS10.7平台，以这230家自然教育学校为研究对象，分析其空间分布特征以及自然人文影响因素，旨在从宏观尺度上了解自然教育学校在国内的分布状况极其影响因素，为后期自然教育学校的空间选址提供一定的参考。

1 研究方法

1.1 数据来源及处理

使用百度地图坐标拾取系统对自然教育学校坐标逐一查询，运用ArcGIS10.7软件转为地球坐标后，与中国行政区划图匹配生成自然教育学校分布图。数字高程模型、生态系统分布、人口、人均GDP等数据来源于中国科学院资源与环境数据中心(https://www.resdc.cn/)。全国各省A级景区名录来自各省文化和旅游厅，全国国家公园、自然保护区、自然公园名录来源于国家林业和草原局(https://www.forestry.gov.cn/)及中华人民共和国中央人民政府网站(http://www.gov.cn/)。

1.2 最近邻指数

最近邻指数是指各个点状要素之间的平均最邻近距离与理论最邻近距离的比值，其中点状要素的分布情况可分为集聚、随机和离散3种方式[3]，计算公式如下:

式(1)中:ANN为最近邻指数；DO为每个点状要素与其最近邻要素之间的观测平均距离；DE为随机模式下各要素间的期望平均距离；di为每个点状要素与最邻近要素间的距离；n为研究对象的数量；A为研究区域的面积。若ANN＞1，表示自然教育学校的分布趋向于扩散；若ANN＜1，则表示自然教育学校在空间上呈集聚模式；若ANN＝1，则表示呈随机分布。

1.3 核密度分析

利用ArcGIS10.7空间分析中的核密度分析工具研究区域内自然教育学校的聚集状态，直观对比其分布的差异[4]，计算公式如下:

式(2)中:fh(x)表示点x核密度函数估计值；n表示邻域内点要素的个数；h表示搜索半径；x-xi表示两点之间欧式距离[5]。核密度估计值越大，表示自然教育学校分布的密度越高。

2 结果与分析

2.1 自然教育学校数量分布特征

2.1.1 省域数量分布特征

从各省数量分布(表1)来看，广东、湖北、浙江的自然教育学校数量最多，占总量的27.39%；江西、北京、福建次之，占总量的19.13%；新疆、西藏、甘肃、天津等地数量为零。广东、湖北、浙江、北京、江西、福建、四川、陕西8个省的自然教育学校数量总和约占全国的56.08%，说明自然教育学校集中分布在中东部省份，且以东部沿海省份为主。结合黑河-腾冲线可看出，自然教育学校主要分布在黑河-腾冲线以东，整体呈现“东南偏多，西北偏少”的趋势。黑河-腾冲线是是自然地理环境的分界线，也是人口发展水平和经济社会格局的分界线，自然教育学校以黑河-腾冲线为分界，说明其在一定程度上受自然因素和人文因素的影响。

表1 现行规范中的绿地系统指标

2.1.2 省域类型分布特征

目前，尚未见明确的自然教育学校分类标准，本文结合彭蕾等[6]的分类方法将230家自然教育学校分为两大类:1)不依托特定的自然教育场所，仅配备相关的人员，需要在异地开展自然教育课程的学校，这类学校以自然教育培训学校、公司、协会、基金会等为主，共66家；2)依托特定自然场所设立的可直接开展自然教育课程的学校，这类学校以自然保护地、乡村、田园社区等为主，共164家。

结合张笑来等[7]对自然场所的分类又可将有特定自然场所的164家自然教育学校分为3类:低等难度、中等难度、高等难度(表2)。据表1可知，有特定场所依托的自然教育学校类型多以高等难度的森林、湿地以及具有综合生态系统的自然保护区为主，共86家，占特定自然场所总数的52.44%。而中等难度的自然教育学校如乡村、田园、农庄林场等仅有19家，约占11.58%，数量最少。究其原因:一是乡村仍然保持着比较天然的自然环境以及慢节奏的生活状态，人与自然并未失去连接，居民对自然教育的需求不高；而城市居民因其生活环境以及生存压力导致人们长期失去与自然的深度连接，更需要自然教育。二是中等难度的自然教育学校在生物多样性上不如高等难度的丰富。三是我国自然教育学校的建设主要以自然保护地＋机构的模式[8]，对乡村地区的建设重视不足。四是乡村地区较为偏远，交通便利程度不够，不利于自然教育活动群体的往来。综上，乡村地区自然教育基地建设面临多重挑战，但对于部分自然条件优越、交通状况良好、基础设施便利的乡村，应进行开发建设。

表2 自然教育学校类型及数量分布

在高难度自然教育学校中，以自然保护地为场所依托的共71家，包括国家公园1家、自然保护区41家、自然公园29家，占总数的82.56%。由此看来，自然保护地是进行高难度自然教育活动的主阵地。究其原因有二:一是自然保护地在自然资源上具有显著优势；二是国家及地方相关部门积极推进自然保护地的自然教育开发，如国家林草局已经下发《充分发挥各类自然保护地社会功能大力开展自然教育工作》通知[9]。

2.2 自然教育学校空间分布类型

运用ArcGIS10.7软件，根据空间点位计算出230家自然教育学校的平均距离为60 425.80 m，期望平均距离为113 459.66 m，最近邻指数为0.53。由此得出，自然教育学校的分布类型为集聚型。结合空间数量分布发现，自然教育学校主要聚集分布于东部沿海地区。

2.3 自然教育学校的密度分布特征

2.3.1 总体核密度分析

以中国第九届自然教育大会提出的自然教育3 h交通圈(300 km)作为带宽进行核密度分析发现，全国自然教育学校密集区域主要分布在东部及沿海地区，总体上分布较为集聚，形成明显的核密度中心。其中，高核密度中心点位于湖北、北京、浙江、广东(表3)。究其原因:一是首届中国自然教育大会第六届全国自然教育论坛”在中国地质大学(武汉)召开[10]，在会议中达成的《自然教育武汉共识》指出要充分发挥各类自然保护地及城市公园、郊野公园等的社会教育功能，进一步加强了城市公园、社区花园等这类自然教育学校的建设步伐。二是北京自2008年(以应对气候变化为切入点)开展自然教育以来，公众渴望亲近自然的需求高涨。北京对自然教育学校的建设也更为重视，除中国林学会挂牌的自然教育学校之外，在市域范围内形了11处自然教育示范区，并制定《森林体验发展规划》。由此可见，北京以政策为指导，以公众参与热情为依托，以自然教育基地建设为基础，共同推动自然教育的发展。三是广东深圳市作为第一个建立自然教育学校及中国一线城市中首个由政府主导推动城市自然教育、在公园和保护区建立自然教育中心的城市，对自然教育的重视程度较高。且广东省目前由国家和省级挂牌的自然教育学校高达100家，并由国家林草局绘制自然教育基地线上导览地图，对自然教育的推广起到重要作用[11]。四是浙江是是“绿水青山就是金山银山”理念的发源地，作为典型的江南水乡，浙江有其独特的自然风景和人文风光，是开展自然教育的良好场地。自2019年4月11日，全国自然教育工作会议在杭州召开以来，自然保护地不断健全，自然教育功能日益完善，亲近自然、敬畏自然、保护自然理念已经成为共识。据统计，浙江省绝大多数自然保护地已纳入“第二课堂”名单，到自然里去体验、感悟是当代青年学生的需要[12]。

表3 自然教育基地和总核密度分析

2.3.2 不同类型自然教育学校核密度分析

将不同类型的自然教育基地分别做核密度分析，得出不同的核密度中心点省份(表4):

表4 有无场所依托分类的自然教育学校核密度分析

有场所依托的自然教育学校高密度中心点位于湖北、浙江，与总体核密度分布特点一致，说明湖北、浙江因其自然地理条件优势，优先发展有特定场所依托的自然教育学校。无场所依托的自然教育学校高密度中心点位于北京，究其原因:一是北京作为自然教育总校中国林学会的所在地，对自然教育的重视程度相对较高，在自然教育的推动上更加全方位；二是北京的自然资源较少、生物多样性较低，主要以森林自然教育体验为主，相对于沿海地区的湿地、森林、海洋等多样化的自然环境，自然教育体验较为单一。因此，基于其对自然教育的重视程度，结合其不利的自然条件，异地开展自然教育活动则更加有优势。

由表5可知，低、中等难度的自然教育学校的核密度中心点集中分布于湖北省，其中，湖北省紫薇都市田园自然教育基地(4A级景区)是武汉最早于2014年开始自然研学科普的教育基地。2019年3月，湖北省林学会调研发现，紫薇都市田园已建设紫薇博物馆、科普教育课堂、泡泡科普生态大棚等自然教育设施，并积极开展青少年研学活动[13]，这对省内自然教育学校的建设起到示范作用，也说明湖北省对中等难度自然教育基地建设更为重视。

表5 不同难度的自然教育学校核密度分析

高等难度自然教育学校核密度中心点位于广东省(表5)。自2019年以来，广东除中国林学会公布的自然教育基地以外，每年坚持新增各具特色的自然教育基地，积极探索不同类型的自然教育管理和服务模式。其中，自然保护地类型的基地超过50家，占广东省自然教育基地的50%，成为开展自然教育工作的主要场所[11]。说明以优越的自然资源为依托的高等难度类型的自然教育基地成为广东省自然教育活动的主阵地。

2.4 自然教育学校空间分布的影响因素

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场所的空间骨架。不同的地貌类型可孕育不同的景观类型，与周围其他要素的结合可提升为更高层次和更具观赏性的自然教育活动场所。将自然教育学校与中国地貌类型空间分布数据进行叠加发现(表6)，自然教育学校主要分布于东部平原地区，以浙江、吉林、广东分布最多。从自然教育学校与中国海拔高度空间分布数据叠加来看，中国地势呈现明显的三级阶梯特征，自然教育学校主要分布于海拔高程较低的第三级阶梯上，呈现明显的“低地性”。

表6 不同地貌类型的自然教育学校分布

2)生态系统。不同的生态系统孕育着不同的自然资源，动植物的类型及其多样性也有所不同。将自然教育学校与我国的生态系统分布在空间上叠加发现:自然教育学校分布主要以聚落生态系统为主，约占总量的41.3%，农田生态系统以及森林生态系统次之，两者约占总量的45.21%；水体和湿地生态系统以及草地生态系统分布较少。其中，浙江省在森林生态系统和农田生态系统之上建立的自然教育基地最多，而广东则在聚落生态系统上建立的自然教育基地最多(表7)。

表7 不同生态系统的自然教育学校分布

2.4.2 人文因素

1)人口分布。通过自然教育学校空间分布与人口空间分布叠加发现，自然教育学校主要分布在人口密度高于800的广东、湖北、浙江等地区，高密度人口地区自然教育基地的数量为51.74%，其中以广东自然教育基地数量最多(表8)。说明自然教育学校空间分布在一定程度上与人口分布有关。

表8 不同人口数量的自然教育学校数量分布

2)GDP空间分布。通过栅格叠加统计可得出，在人均GDP高于10 000元以上地区，自然教育学校的数量高达107家，约占总量的46.52%，说明自然教育学校主要分布在人均GDP较高的地区(表9)。结合人口分布发现，在广东、湖北、浙江人口数量以及经济水平较高的地区，自然教育学校的数量较多。尤其是广东，由于其人口数量多且经济发达，其基地数量位居第一。

表9 不同人均GDP水平的自然教育学校分布

3 讨论

自然教育学校总体分布呈现明显的区域发展不均衡的态势。其原因可能是西北地区对自然教育重视程度不如东部地区，然而西北地区有其独特的自然资源优势[14]，在未来研究中应重视区域内自然教育资源的挖掘，加强自然教育学校的开发和建设。

中等难度自然教育学校，如乡村等地区数量明显不足。其原因可能是乡村地区的经济、教育发展相对落后，且乡村居民对自然教育的认知度不高，但乡村具有良好的自然环境，是学生最好的教师[15]，且在乡村空间规划中，自然教育可作为公共空间节点助力乡村渐进式、可持续的良性发展[16]。虽然自然保护地拥有良好的生态自然环境、可以实现基本的宣教功能，但是自然保护地主要以保护为目标、缺少相关自然教育配套设施[17-18]。因此，配套基础设施以及拥有良好自然条件的乡村地区或可成为学校教育与自然教育相融合[19]的极佳场地。

低、中难度自然教育核心集中于湖北的主要原因在于湖北地区是最早召开自然教育大会的地区。然而，湖北对高等难度的自然教育基地建设较少，在未来研究中有待进一步加强建设。

经济较发达且自然条件优越的地区自然教育得到更好的发展。然而在一些自然条件优越、经济欠发达的地区如云南[20]，其生物多样性丰富，也应该加强自然教育学校的建设。一方面可以充分利用地区的自然资源；另一方面可以推动当地经济发展，同时也为生态文明教育贡献力量。

目前自然教育学校与空间分布相结合的研究较少，仅见于广东[21-22]地区。本文仅对自然教育学校进行宏观分析和探讨，难以了解省级自然教育学校的具体分布状况。因此，在未来研究中，可继续细化研究尺度和影响因素，进一步对各省自然教育学校进行深入分析，提高研究成果的精度和有效性，为自然教育的持续发展提供思路。

4 结论

1)自然教育学校分布以黑河-腾冲线为界，总体呈现“东南偏多，西北偏少”的特征，空间类型上表现为聚集特征，且在东部地区形成明显的高密度核心点。

2)自然教育学校类型主要以有特定场所依托的自然教育学校为主。其中，数量分布上呈现高等难度较多、低等难度次之、中等难度最少的特征，且在高等难度类型中，自然保护地是自然教育活动的主阵地。

3)自然教育学校按照类型分类后在空间密度上呈现明显的高密度核心点。低、中难度自然教育基地的高密度核心点聚焦于湖北，其中以湖北省紫薇都市田园为代表。

4)自然教育学校受到自然和人文因素的双重交互作用。从自然因素来看:主要分布于低地平原地区，所处的生态系统主要以聚落生态系统为主，森林生态系统、河流生态系统为辅，以浙江省为代表。从人文因素来看:集中分布于人口较多，且经济较为发达的地区，以广东省为代表。