广东自然教育基地空间分布及影响因素分析

黄俊达

（广州大学建筑与城市规划学院，广东 广州 510206）

0 引言

自然教育是指利用自然环境提供的资源作为教育课程及教育工具，从而达到认识自然、了解自然、尊重自然的过程[1]，18世纪，卢梭在《爱弥尔论教育》中提出“自然教育”理论，其顺应自然式的教育理念对后来的教育发展产生了深远影响[2]。美国、英国、澳大利亚等自然教育发展起步较早，具有较完备的自然教育体系，并且已建立了一定数量的自然教育基地，而我国自然教育研究起步较晚，尚处于探索发展阶段。近年来，随着我国生态文明建设的不断深入，越来越多的人意识到自然环境的重要性及其作用，对自然教育的认识与关注度日益加深。目前我国关于自然教育基地研究尚少，主要集中在自然教育概念和理论、自然教育设施与课程、国外自然教育经验借鉴及自然教育体系构建的研究上[3]，研究方法有文献阅读法、问卷调查法、案例分析法及实例论证法等定性分析方法[4-5]。如彭蕾等[6]通过对国内外自然教育基地进行分析并归纳出自然教育课程特征及设施需求，为我国自然教育基地建设提供借鉴；胡毛等[7]通过比较分析国外国家公园自然教育的实践经验，总结出适用于我国的3条自然教育途径；李铁英等[8]构建了具有中国特色的国家公园自然教育模式等。但尚未有学者对自然教育基地的空间分布进行相关研究，同时研究手段较为单一，定量研究较少。

广东省拥有县级以上各类自然保护地1 359个，是全国自然保护地数量最多的省份，自然教育的推动工作也走在全国前列。2018年广东省率先启动自然教育基地的建立工作，2019年广东省林业和草原局办公室印发的《广东省林业局关于推进自然教育规范发展的指导意见》[9]，这也是我国首个省级自然教育的工作指导意见。截至2020年，广东省已建立50个自然教育基地，且计划于2023年建成100个自然教育基地，建设全国自然教育示范省。自然教育基地目前尚未有官方定义，笔者认为自然教育基地指拥有自然资源、自然教育基础设施及教育服务能力且面向大众开放的可开展自然教育活动的区域，区域可为自然保护地、森林公园、湿地公园、动植物园及博物馆等。自然教育基地是自然教育的载体，其空间分布是其发展均衡程度的一种表征，对其进行研究有助于宏观认识自然教育发展程度及指导其进一步建设。本文以广东省50个自然教育基地为研究对象，从地理学视角分析其空间分布及影响因素，以期为广东省未来自然教育基地建提供参考。

1 研究方法与数据来源

1.1 研究方法

1.1.1 核密度分析

核密度分析能够直观地看出区域内点要素的空间分布以及聚集程度[10]。其公式如下：

式中，f（x）为自然教育基地的核密度值；n为搜索半径内的自然教育基地数量；h为搜索半径；K为权重值；（x-xi）是2个自然教育基地点之间的估计距离。

1.1.2 基尼系数

基尼系数可作为反映点要素在区域内分布均衡程度的指标[11]。其值介于0～1，Gini趋近于0说明点分布均衡，趋近于1则说明分布极不均衡。其公式为：

式中，Gini为自然教育基地的基尼系数；Pi为第i个市的自然教育基地数量占全省比重；N为市的数量。

1.1.3 空间自相关分析

1）全局空间 全局空间自相关（Global Moran’s I）用于研究区域内空间要素属性值是否具有相似性或随机性，其取值一般在［-1，1］，小于0表示在空间呈负相关，大于0表示在空间呈正相关，等于0表示不相关，随机分布。其公式为：

式中，n是研究区域内评价单元的个数，本研究指广东省 21 个省辖市；xi，xj表示空间单元i，j的属性值；wij为空间权重矩阵。

2）局部空间 局部空间自相关可研究某个区域与相邻区域的空间关联和异质性，其计算公式为：

1.1.4 地理探测器

地理探测器可用于探测空间分异性及探索影响其空间分异的驱动因子[12]。可以此探测不用的驱动因子对该空间分异的影响程度，公式如下：

式中，q为影响因素探测指标；N为研究区域内的城市数量；Nh为第h层的样本数量；σ和σh分别为全区域和h层的方差。

1.2 研究数据

自然教育基地数据来源于广东省林业厅于2019年和2020年公布的广东省自然教育基地名单。用于探测影响自然教育基地分布的人均GDP、第三产业占比、人均绿地率、森林覆盖率、中小学学生数量及财政教育支出等数据来源于各市政府的2020年《统计年鉴》。

2 结果分析

2.1 自然教育基地空间分布

通过百度API坐标拾取器获取各自然教育基地的经纬度信息并进行坐标转换，利用ArcGIS10.8将经纬度转换成点数据，并以广东省作为底图进行标记，统计每个城市具有的自然教育基地数量。从分布数量上来看，广州市自然教育基地共有7个，是所有省辖市中数量最多的；深圳市和韶关市自然教育基地数量均为6个；惠州市和佛山市自然教育基地数量均为4个；东莞市、中山市、梅州市、江门市、河源市、珠海市、肇庆市和茂名市自然教育基地数量均为2个；云浮市、揭阳市、汕尾市、清远市、湛江市、潮州市和阳江市自然教育基地数量均为1个；汕头市为0个。利用ArcGIS10.8核密度分析工具对自然教育点进行分析，并进行可视化，如图1所示。从分布密度上来看，自然教育基地在广东省中部，以广州市为核心形成了较为明显的核心聚集区，广州市作为广东省的省会，其在经济、环境与教育等方面相比其他城市存在资源上的优势，因此自然教育基地数量较多。根据基尼系数公式的计算，广东省自然教育基地的基尼系数为0.908 5，表明广东省自然教育基地分布较不均衡，且不均衡度较高。

图1 自然教育基地核密度分析

运用GeoDa软件对研究区域进行全局空间自相关分析，可进一步了解研究区域内自然教育基地的空间分布是否随机及其相关程度。经过随机化999次置换，分析结果显示，I指数值为 0.243 9，P值为 0.032＜0.050，Z值为2.028 5＞1.960 0，表明研究区域内自然教育基地分布非随机存在空间聚集特征，且存在空间正相关关系。对研究区域进行局部空间自相关分析能够了解区域内空间聚集的区域与程度。运用GeoDa软件进行局部空间自相关分析，得到Moran散点图（见图2）和LISA聚集图（见图3）。从Moran散点图可看出，自然教育基地点分布于第I、Ⅱ、Ⅲ象限，即高-高、低-高和低-低聚集；LISA聚集图为显著性在0.050以下的聚集分布，广州市和惠州市表现为高-高聚集，清远市、中山市和东莞市变现为低-高聚集，汕头市表现为低-低聚集。

图2 Moran散点图

图3 LISA聚集图

2.2 自然教育基地分布影响因素分析

参考以往学者对自然教育的研究实践[13-15]，选取人均GDP、第三产业占比、财政教育支出、中小学学生数、人均公园绿地面积及森林覆盖率等6个影响因素，利用地理探测器，计算各影响因子的q值。由此可知各影响因子q值由大到小依次排序为财政教育支出（0.57）、中小学学生人数（0.54）、第三产业占比（0.50）、人均GDP（0.41）、人均公园绿地面积（0.15）及森林覆盖率（0.05）。

教育发展水平与自然教育基地的空间分布有密切联系，中小学学生人数与财政教育支出的q值影响力大小分别为0.54和0.57。自然教育作为一项新兴教育事业越来越受到公众的广泛关注，财政教育支出能在一定程度上反映对教育的重视程度，其重视程度越高，越能推动自然教育的发展。中小学学生是自然教育基地的基础受众，其数量越多，代表着自然教育的潜在市场需求和发展潜力也越大。从某种意义上来说，地区教育发展水平是自然教育基地建设的基础。

经济发展水平也与自然教育基地的空间分布具有密切联系，人均GDP与第三产业占比的q值影响力大小分别为0.41与0.50。广东省粤港澳大湾区分布较密集的自然教育基地，说明地区经济水平发展越高，自然教育事业的发展越能获得公众支持，经济发展提高了人均消费水平，人们给予教育的投资比重也随之增加，自然教育事业的市场需求也较高。第三产业的发展能够为自然教育基地提供更多的服务功能，如专业的自然教育机构、场地的基础设施提供、医疗保障服务和住宿服务等，在此背景下使自然教育基地教育产业链更加完善，推进了自然教育基地的发展及形成更高质量的自然教育基地。

自然教育基地的空间分布差异与自然环境也有相关联系，人均公园绿地面积与森林覆盖率的q值影响力大小分别为0.15和0.05，森林覆盖率的q值较小，说明其对自然教育基地空间分布差异较小，对自然教育基地建设的影响程度也较小。森林覆盖率是反映森林资源的丰富程度和生态平衡状况的重要指标，其指数越大，在野外进行自然教育的资源与机会也就越丰富，但自然教育基地的位置并非一定在野外自然资源丰富之处，还有可能存在于博物馆、学校等地方。人均公园绿地面积相对而言其q值影响力大一些，但不是十分显著，自然教育基地大部分建立在现有公园绿地的基础上，人均公园绿地面积越大，可供开展自然教育活动与建立自然教育基地的机会也越大。

3 结语与讨论

3.1 结语

本文从空间分析的视角出发，运用GIS空间分析法和地理探测器统计学方法对广东省已公布的两批自然教育基地的空间分布特征和影响因素进行相关分析，得出以下结论。

1）广东省自然教育基地空间分布基尼系数为0.9085，空间分布较不均衡。从分布数量上来看，分布自然教育基地数量最高的是广州市（7个），最低的是汕头市（0个）；从分布密度上来看，广东省呈现“中部高，四周低”的分布特征。

2）广东省自然教育基地空间分布具有非随机聚集特征，广州市和惠州市表现为高-高聚集，清远市、中山市和东莞市变现为低-高聚集，汕头市表现为低-低聚集。

3）广东省自然教育基地的空间分布差异受到教育发展、经济水平与自然环境等方面的影响，影响因素根据不同影响程度依次为财政教育支出、中小学学生人数、第三产业占比、人均GDP、人均公园绿地面积及森林覆盖率。

3.2 讨论

自然教育在我国发展历史较短，尚处于探索阶段，自然教育基地的空间分布应充分考虑资源的合理分配。目前广东省自然教育基地多分布于粤港澳大湾区，虽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问题。在未来的自然教育基地建设中应优化其空间分布结构，优先在尚未建立自然教育基地的省辖市建立，如汕头市。结合广东省国土空间规划，以广东省中部为核心，向东西两翼均衡分布，打造全国自然教育示范省。其次，在自然教育基地的建立中，应立足区域资源，挖掘地区特色，打造自然教育品牌。本文在广东省已公布的自然教育基地的基础上对其空间分布格局进行分析，由于数据的获取性与有效性，选取的影响因子数量有限，后期研究中可考虑增加相关指标，对自然教育基地空间分布及其影响因素进行更深入的分析。