长白山在植物区系上属东亚植物区，中国—日本森林植物亚区的东北地区。长白山保护开发区地处长白山的核心地带，在我国水平地带性植被区划中属于温带针阔叶混交林区域。从植物区系的组成上看，属于植物区系——长白植物区系。长白山是长白植物区系的分布中心，本区气候温和、湿润、降水丰富，该区植被类型复杂多样，植物种类丰富。从长白山植物种类成分上即可以看到古老的第三纪孑遗植物种，又可以找到原属欧洲和西伯利亚的植物种、朝鲜和日本的植物种，以及我国华北区系、亚热带植物种类成分。这些复杂的区系成分在此交汇生存，形成了长白山植被。区内植被类型主要由红松针阔混交林、针叶林、岳桦林、高山苔原植被等组成，从下到上依次形成四个植被分布带，具有明显的垂直分布规律。
红松针阔混交林带位于海拔720～1100m之间的玄武岩台地上。该植物带地势平缓，气候温湿，植物种类繁多，结构复杂，层次不甚清晰。乔、灌、藤、草、蕨等在这一植物带中都有多种分布。土壤多为典型暗棕壤，主要乔木树种有红松、黄花落叶松、硕桦、紫椴、色木槭、白桦等，局部潮湿地带生长着成片黄花落叶松林，局部地块还生长着小片长白松（美人松）林。
针叶林带位于海拔1100～1700m的倾斜玄武岩高原上。主要有两种类型：一种是红松与云、冷杉林，另一种是云、冷杉林。该植物带气候冷湿，植物层次清晰、整齐高大。土壤为针叶林土，土层较薄。主要乔木有红松、云杉、臭冷杉、黄花落叶松等，除针叶树之外，伴生有槭树、花楸树等阔叶树，林下灌木、草本植物生长细弱，而苔藓较多，被称为苔藓世界。
岳桦林带位于海拔1700～2000m之间，位于火山锥体下部，坡度陡，气温低，降水多，湿度大，风力强，树木矮小弯曲。土壤为疏林草甸土、土层很薄。植被以岳桦矮曲林为主，并有少量耐寒的黄花落叶松、云杉、臭冷杉、东北赤杨、花楸树等。灌木主要有牛皮杜鹃、高山笃斯越橘等。(www.xing528.com)
高山苔原带位于海拔2000m以上的长白山火山锥体中部、上部，本带气候严酷，土层瘠薄，湿度很大，土壤为山地苔原土，植物种类稀少，高大乔灌木已绝迹，只有生长期短、开花集中、适应强冷风吹袭和高山日照的矮小匍匐灌木及地衣、苔藓等，形成了广阔的地毯式苔原。主要植物有杜香、牛皮杜鹃、高山笃斯越橘、高山罂粟、松毛翠等。
区内植物种类十分丰富，已知有野生植物2639种，分属于92目260科。其中真菌类755种，地衣类265种，苔类83种，藓类257种，蕨类78种，裸子植物11种，被子植物1190种。属国家重点保护的植物有12种，其中一级保护植物2种，东北红豆杉和长白松。主要材用植物有红松、长白鱼鳞云杉、黄花落叶松等，名贵药用植物有人参、党参、东北刺人参等，食用植物有浆果类、坚果类、野菜类、真菌类等，另外在长白山分布的观赏植物、蜜源、粉源、香料植物资源也十分丰富。
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