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國家植物園由國家批準設立，與普通的植物園不同。其核心功能包括植物科學研究和遷地保護，它的社會服務功能建立在學術研究功能基礎上。國家植物園的定位是國家植物科學研究和交流中心、戰(zhàn)略植物資源儲備庫、瀕危植物的遷地保護基地以及植物科學傳播中心。

國家植物園是一個國家經濟、科技、文化、生態(tài)、社會可持續(xù)發(fā)展水平的重要標志；國家植物園是中國植物多樣性保護、研究的主要基地和世界珍稀瀕危植物的保護設施，代表著我國植物多樣性保護、研究和利用的最高水平；國家植物園是國家生態(tài)文明建設成果的展示平臺，在國際交往中發(fā)揮著重要職能。這些重要功能也是國家植物園與其他植物園的主要區(qū)別。

豐富的植物物種收集和珍稀瀕危植物的遷地保護是國家植物園的根本特色，無論是植物資源的遷地保護、科學研究還是科學傳播和園林園藝展示，都建立在豐富的物種收集基礎上。國家植物園在整個國家植物園體系建設中具有十分重要的引領作用，是國家植物園體系的核心。國家植物園體系建設是從國家層面進行生物多樣性保護的一項重要措施，將有效實現中國植物多樣性保護全覆蓋和可持續(xù)利用：一是構建國家植物遷地保護網絡。除了建設國家植物園以外，還要建設一批區(qū)域性國家植物園，目前華南國家植物園也已正式掛牌運行，未來國家植物園和各區(qū)域的國家植物園既有分工又有合作，實現資源共享，有效實現中國植物多樣性保護全覆蓋和可持續(xù)利用，全面提升國家植物多樣性保護和研究水平。二是提升遷地保護穩(wěn)定性和可靠性。國家植物園體系的建設將實現植物在多地進行遷地保護，有利于降低因區(qū)域自然災害、極端天氣及突發(fā)狀況造成的植物物種滅絕風險，為國家保存重要的戰(zhàn)略植物資源。三是引領示范全國植物園科學、均衡發(fā)展。國家植物園體系的建設將帶動我國各地植物園全面提升建設、管理和發(fā)展水平。四是向世界傳播中國植物文化。收集展示具有民族特色的資源植物，為人民群眾提供優(yōu)質的生態(tài)產品和美好的精神享受，向世界展現中國悠久歷史文化和民族精神。