中國是牡丹的原產地，牡丹在中國不僅數量多，而且分佈較為廣泛。從東北三省到南疆邊陲，從東海之濱到青藏高原，皆有牡丹的野生資源和人工栽培的分佈。由於氣候、歷史、人文風俗等諸多因素的影響，使中國牡丹栽培種群的分佈形成了以黃河流域為主要栽培區域的現狀。
大致可分為三個種群：一是以甘肅紫斑牡丹為代表的耐寒性牡丹；二是以安徽銅陵牡丹為代表的耐熱性牡丹；三是以河南，洛陽牡丹和山東菏澤牡丹為代表的中原牡丹。
耐寒性牡丹的分佈狀況及特點
耐寒性牡丹種群主要分佈在甘肅、寧夏、新疆、青海、內蒙古、黑龍江、吉林等地以及遼寧、西藏的部分地區。甘肅的紫斑牡丹形成了耐寒性牡丹相對集中的栽培中心，由於產地氣候冷涼，低溫時間長，晝夜溫差大，較適宜牡丹的營養生長。故這些牡丹表現為植株高大，葉柄細長，葉片狹窄，花型的演化程度相對原始，單瓣、半重瓣的花型較多，重瓣花型較少。在紫斑牡丹種群中花瓣基部多帶有一些深淺不一的紫色斑點。
耐熱性牡丹的分佈狀況及特點
部省（市）以及安徽、四川耐熱性牡丹分佈於江蘇、浙江、上海、雲商等商部重相對集中、規模宏大的部分地區。其表培中心為安徽的銅陵和浙江的杭州，者當為制酸的風屬山社丹。這類社丹基本為自色或淺粉色單瓣社瓣，且年生長量大，根系發達，故作為中藥材—源之二。示年來，銅股非丹作為其他出丹品種的觀賞搭配，特別是作為觀賞牡丹的嫁接材料，已逐漸被人們接受並廣泛應用。
中原牡丹的分佈情況及特點
中原牡丹是中國牡丹的主體部分，是中國牡丹的主要栽培中心。這除了受中國的歷代王朝佔據中原的政治因素和歷史原因影響外，還與中原四季分明的氣候和比較適宜牡丹的生存條件有關係。中原牡丹種群的分佈，主要在河南、山東、河北、北京、陝西、山西等省（市）以及安徽、湖北的部分地區。典型的代表為洛陽牡丹和菏澤牡丹。中原牡丹品種較多，其重瓣和起樓花型較多。作為栽培品種，不僅引種到國內各地，同時也引種到世界上很多國家。
中國牡丹的野生資源極為豐富，目前發現雲南的橫斷山脈、甘肅的烏鼠山、四川巴山、河南陽山、陝西秦嶺山脈、湖北鄂西山地、山西的呂梁山脈、臺灣的大管山和大塔山等，均有野生社丹的分佈。隨著牡丹野生資源的不斷開發和利用，將不斷地促進中國牡丹裁培事業的發展。
每年春季花後，芽胚即整林牡丹由花、蕾、根、莖、葉、幹。芽等很感一】都芽衣張開，葉芽長在乾和嫩基之間形成，到秋冬季節，芽在漸大。到莖上分枝生葉，花莖高約1尺出，到四月初，花苞從葉芽中抽出，花莖漸高，莖頂只生一花。葉柄長而互生，從下往上生出三至五批葉，每批為三又九葉（因品種不同，多者一鑑生十餘批葉），到上端一又三片，近花部分是單葉。花範又分小蕾和大蕾。
花帶由上下兩層彎片組成。上有大彎三片，下有小尊（復尊）六片。花頭中心有雄蕊和雌蕊，雌蕊在花心正中，狀如小石榴，雄蕊由蕊頭和蕊絲兩部分組成。
牡丹由野生變家種後，因環境條件變化及人工不斷地選育和栽培，除花色、充型、花期早晚有變異外，而且在株的形態、根的長短和租細、葉的色澤和形狀等方面也發生了變異。
牡丹揮發油成分
牡丹花揮發油已鑑定出49種成分，主要是含有天然香味物質，如香茅醇、香葉醇、芳樟醇等；同時還含有豐富的話烯及烴類化合物，如十四烷酸、十六酸、3.7-二甲基-2.6-辛二烯-1-醇、3,3-二甲基-雙環[2.2.1]-庚烷-2-酮等。
利用固相微萃取裝置（SPME)頂空提取牡丹花的揮發性成分，通過分析10個品種的牡丹花，共檢測出34種化學成分，其中多數是烷烴，且所含烷烴種類基本相同，但不同品種所含的天然香味物質如香茅醇、烯類、酯類等不同，導致其香味各異。這些天然化合物在食品、飲料及日用化工產品中可作為純天然添加劑加以利用。
通過對牡丹花瓣中脂肪酸組成的定性和定量測定，以及不同時期花瓣中脂肪酸組分和含量變化的研究表明：花瓣中含有多種重要的高級脂肪酸，主要以棕櫚酸（C160）、亞油酸（Cis：2）和亞麻酸（Cs3)為主。不飽和脂肪酸具有降低血脂、防止動脈硬化的功效，如亞油酸是人體必需脂肪酸，在人體內可以轉變為花生四烯酸，對於合成磷脂，形成細胞結構，維持一切組織的正常功能，以及合成前列腺素，都是必要的。亞麻酸是人體重要的營養素，具有抑制腫瘤轉移、降低冠心病發病率、提高免疫力等功效。研究結果顯示，牡丹花瓣中蛋白質，K、Ca、Mg、P、Se等元素及維生素B1、維生素B，和類胡蘿蔔素等含量較高，是一種較好的天然營養保健資源。
此外，採用紫外分光光度計、熒光分光光度計、氨基酸自動分析儀和原子吸收分光光度計，測定了牡丹花中多酚類物質、維生素、氨基酸和10種礦物元素的含量，研究結果表明：牡丹花瓣中含有豐富的多酚類物質、維生素、蛋白質和礦物質；所含氨基酸種類齊全，必需氨基酸和呈味氨基酸含量較高。用原子吸收光譜法測得牡丹花中主要含6種金屬元素：銅、鐵、鋅、錳、鑽、鎳，這些是人體必需的微量元素。因此，從營養保健角度分析，牡丹花瓣具有較高的營養價值，是可利用的食療資源。
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