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上海植物园分为展览区和绿化种植区，展览区建有植物进化区、环境保护区、人工生态区、绿化示范区4个展出区和黄道婆庙游览区，各区下分以专类植物为主景的若干小区，配以园林建筑小品。园区主要收集引种长江中下游野生植物，共收集活植物3500余种，6000多个品种。

上海植物园是国际植物园保护联盟（BGCI）的最高会员。2011年12月，上海植物园被评为国家AAAA级旅游景区。2020年10月，被评为上海市五星级公园。2021年2月，被中国林学会命名为第五批全国林草科普基地。2023年9月28日11时，上海植物园北区拟对外试开放其中约14.3万平方米的区域。

1952年11月，上海植物园的前身——龙华苗圃从上中乡、港口乡征地建立。

1972年，上海市园林管理处开始着手研究将龙华苗圃逐步改建为植物园。

1973年秋，上海市园林管理处设计组完成了植物园的规划方案。

1974年3月5日，上海市革命委员会批准了建设项目，对龙华苗圃的地形改造和绿化施工随即开始。

1978年初，公园初具规模，遂于4月1日局部开放。

1980年1月1日，上海植物园筹备组撤销，正式定名为上海植物园。

1981年后，上海市人民政府批准将共青苗圃、龙华公园、吴淞公园的部分土地改作它用，以植物园相邻的土地补偿。

1984年，植物园一期工程竣工，总投资额为1028.39万元，后又在新增的土地上实施第二期工程，至1987年竣工，总投资额为648.59万元。

2009年9月20日，上海植物园进行为期约三个月的闭园改建，改造园湖水系，修整道路桥梁，完善给排水系统，更新电气设备线路，维护建筑与基础设施。

2019年，上海植物园对园区弱电管线、视频监控系统进行升级改造。

2021年8月，上海植物园北区改扩建工程启动，规划增加10座专类花园、2座温室，用地面积22.24公顷，项目投资223215万元。

2022年11月1日，“长三角植物园科普联盟”揭牌活动暨市科协和市绿化市容局合作签约仪式在辰山植物园举行。

2023年9月28日11时，上海植物园北区拟对外试开放其中约14.3万平方米的区域。

上海植物园的展出游览区域约60万平方米，分为4个植物展出区和1个游览区。园中部为植物进化区，面积32.2万平方米，占全园展出区域的62%，分为15个专类园区；园中部南面为环境保护植物区，占地3.07万平方米；园区东南部为人工生态区，占地11.6万平方米，园中两条东西向的主干道横贯于南北面；园区东北部为绿化示范区，占地面积约3.8万平方米，分为入口广场区、跌水花园区、绿荫休憩区和园艺景点展示区四个功能区块；绿化示范区以北的植物园东北部为黄道婆庙游览区，由黄母祠、陈列馆及展廊、游憩区三个部分组成，占地4200平方米。

苗圃主要集中在园西部和北面，共占地15.33万平方米，各类生产养护温室9321平方米。圃内木本引种区占地6.89万平方米，草花引种区占地6700平方米，内有温室1000平方米。盆景生产区有地箱式苗床1000平方米，养护砂床1000平方米，养护温室1937平方米。

上海植物园北区主要看点：

8座专类园：球宿根植物园、鸢尾园、地中海花园、苔藓园、藤蔓园、观赏草园、岩生植物园、山地植物馆和亚高山植物馆（两个温室算一座专类园），全部建成后，将收集展示2400种（含品种）植物。

地中海花园、苔藓园、山地植物馆和亚高山植物馆均为上海公园绿地内唯一的专类园，地中海花园、苔藓园还填补了国内专类园的空白。

山地植物馆和亚高山植物馆是上海植物园北区最有看点的两座温室，这两座温室属于上海罕见的冷凉型温室，主要引进一些寒带植物进行迁地保护，并和其他植物搭配，呈现一年四季的层次变化。

科学研究

园艺盆景

1978年，上海植物园（筹）成立盆景研究室。1979年，上海植物园的海派盆景赴联邦德国参展，获得金牌2枚。1980年，上海植物园的庭院布置和盆景在荷兰阿姆斯特丹国际展览会上获得大金奖和4枚银奖，在加拿大蒙特利尔市又获得外国展览荣誉奖第五名。1982年，上海树桩盆景风格研究课题通过专家鉴定，使海派盆景跻身于全国五大盆景流派之列。2020年3月，上海植物园海派盆景获批徐汇区非物质文化遗产称号。

截至2000年，上海植物园的园艺作品在国家级展览会上获奖86次，在国际级展览会上获奖98次。

专利技术

截至2013年，上海植物园共获专利6项、国家级奖2项以及上海市科技进步奖4项；发表论文150多篇，主、参编专著5部，参编国家和地方垂直绿化技术规程2项；选育牡丹、月季、茶花及木瓜海棠新品系30多个。

学术交流

至1990年，上海植物园曾派人或携带展品赴美国、加拿大、澳大利亚、日本、埃及、英国、法国和香港等14个国家和地区展销、考察，有15批外国代表团来园进行学术交流，并与日本大阪、美国旧金山等友好城市交换菊花、山茶、梅花、牡丹、樱草、鸢尾、槭树等植物。这些活动增进了国际间的友好交往，促进了科研事业的发展。

科普活动

2007年起，上海植物园每年春季都会举办“上海花展”，展出上海本地和从中国内外引进的精品花卉。此外，年初的跨年花展、迎春花展，夏季的蔬果展，秋季的盆景展，以及穿插期间的各种专类花展，也是上海植物园定期举办的花展。

2009年，上海植物园首次开展“暗访夜精灵”活动，面向亲子家庭推出夜间自然观察、探索等项目，此后每年开展，成为上海植物园的科普品牌。2016年，上海植物园将“暗访夜精灵”活动进一步推向社区，并从2017年起开始尝试辐射至国内其他地区。2018年，该活动被列入上海市科技创新行动计划。

2009年，上海植物园加入上海市二期课改基地。2011年全年，以丰富中小学生课外科普教育活动为目的的二期课改项目，安排活动近20次，接待师生团队3000人次。

2023年5月7日至6月10日，上海鸢尾文化节在上海植物园举行。

2007年，上海植物园获得“2007年度上海市科普先进集体”称号。

2009年11月，上海植物园被授予“上海市爱心助老特色基地”称号。

2009年12月，上海植物园获得“全国科普教育基地（2010-2014年）”称号。

2009年，上海植物园获得“2009年度上海市科普先进集体”称号。

2010年，上海植物园获得“2010年度上海市科普先进集体”称号。

2011年5月，上海植物园申请的发明专利“一种轻型屋顶绿化预制景天毯的基质配方”正式获得授权。

2011年7月，上海植物园获得“中国生物多样性保护与绿色发展示范基地”称号。

2011年12月，上海植物园获得“国家AAAA级旅游景区”称号。

2011年12月，上海植物园的作品——木本梅斯菊和毛叶刺核藤，在中国·日本仙人掌和多浆植物精品展获得金奖。

2012年4月，上海植物园被授予“上海市首批市级旅游标准化示范单位”称号。

2012年4月，上海植物园获得“2011年度上海市科普教育基地先进集体”称号。

2012年12月，上海植物园获得“2012年度上海市科普教育基地先进集体”称号。

2013年5月，上海植物园获得“2011—2012年度上海市绿化和市容管理局文明单位”称号。

2013年7月，上海植物园被授予“2013年全国科技活动周暨上海科技节先进集体”称号。

2013年9月，上海植物园参加第四届中国国际仙人掌植物及多浆植物精品展，参展的三个作品中有两个分别获得一个金奖和一个三等奖。

2013年9月，上海植物园在世界盆景友好联盟大会暨亚太盆景展中，获得”中华瑰宝奖“。

2013年10月，上海植物园连续第三年获得“长桥街道为老服务先进集体”。

2014年10月，上海植物园盆景园获得“2012-2013年度最佳植物专类园”称号。

2020年10月，上海植物园被上海市绿化和市容管理局评为“上海市五星级公园”。

2021年2月5日，被中国林学会命名为第五批全国林草科普基地，有效期为2021年～2024年。

2022年3月，被命名为2021-2025年度第一批全国科普教育基地。

上海植物园的石蒜，入选2021年度上海市公园十大特色植物区。

2022年11月，入选2022年度上海市“公园十大特色植物区”名单。