多肉植物也称多浆植物、肉质植物，意指这类植物具有肥厚多汁的肉质茎、叶或根。 多肉植物区面积约4公顷，始建于1999年，建有仙人掌科植物展馆、多肉植物展馆、森林性多肉植物展馆三个室内展馆，以及一个模拟沙漠环境的室外展区。该区现收集有50余科近3000种（含品种）多肉植物，是我园最具特色的专类园区之一，也是我国多肉植物栽培与园林应用示范、科学研究和科普教育的重要基地。
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雨林世界面积约16公顷，园区内有厦门旧二十四景的“紫云得路”和“高读琴洞”景点，有市级文物保护单位——建于明代的樵溪桥。 该园在保持原有自然植被的基础上，通过引种栽培具有雨林特征的植物，丰富物种多样性，形成群落层次较多的雨林植被，表现绞杀现象、老茎生花、空中花园、板根现象等雨林特征。在园内建造雾森系统，将自来水雾化喷出，迷漫空间，若隐若现，营造出亦幻亦真的奇幻世界。
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奇趣植物区始建于2014年，位于百花厅北侧，面积约2.35公顷，园区有各种奇趣植物200多种，设有温室和冷室，为形态迥异的趣味植物营造适宜的生境。 园区内荟萃各种奇趣植物，有世界极濒危种棕榈科老人棕，一生仅有两片叶子而寿命长达2000多岁的百岁兰，株型奇特的缀化苏铁，色彩独特的黑龙竹、黑草竹，药用植物锡兰肉桂，肚大如球俗称弥勒树的白花异木棉，世界上木材密度最小的轻木，可提取定香剂的依兰，最毒的植物见血封喉，叶片形似犄角的鹿角蕨，会吃动物的植物——猪笼草、瓶子草、茅膏菜，听到音乐会翩翩起舞的跳舞草，能改变味觉的神秘果，花朵丑怪的大花马兜铃，不用土壤栽培的空气凤梨等趣味植物。
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棕榈植物区（棕榈岛）位于万石湖的东侧，为突入万石湖的半岛，椰树、湖光、山色、翠影，风景独特，呈现一片南国小岛椰林风光，深处有仿傣楼形式而筑的茶室，旁有荷叶状步桥和莲池。 棕榈科植物以乔木、灌木为主，少数为藤本，分布于热带美洲和热带亚洲。全世界约有2500余种，我国原产有18属，117种（含变种），主产于华南和西南地区。棕榈科植物多为优良的园林观赏植物，还可作纤维、食品、油脂、淀粉、药材等诸多用途。 我园从世界各地引种棕榈科植物种类数量名列中国植物园前茅。2011年11月，国家林业局在我园设立“全国野生动植物保护及自然保护区建设工程——棕榈植物保育中心”。
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花卉园位于植物园西北角，面积约5.7公顷，主要种植草本花卉。草本花卉是指木质部不发达、茎草质的一类花卉，可分为一年生、二年生和多年生。 园区依山就势而建，欧式风格布局，借鉴加拿大布查特花园的建园形式，将自然式花境布置于开阔的空地中，通过翠绿的山峦、娇艳的大花乔木、相互对应的两幢欧式建筑、笔直的柏树等不同背景来衬托展示艳丽多彩的奇花异卉，充分展示四季有花、多姿多彩、缤纷各异的热带、亚热带草本花卉景观。
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蔷薇园始建于1995年。该区内有“象鼻峰”和“万笏朝天”等景点，东北隅有玫瑰花瓣造型的音乐舞台。 蔷薇科是重要的经济大科，有124属3300余种，主产北半球温带，我国有51属1000余种，包括桃、李、梅、苹果、梨、樱花、月季、玫瑰、草莓等。 该园选种了近百种蔷薇科种类，园内有一水池，遍植睡莲等水生植物，周围有成片草坪。蔷薇园整体布局适当，以小见大，以少胜多，一溪贯通，一脉相承。游人在流水声中可以领略到桃花的艳丽、月季花的娇容、梅花的傲骨和芳香，有置身于大自然之美感。
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