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Un arboretum ou arborétum (orthographe rectifiée de 1990) est un jardin botanique spécialisé, généralement conçu comme un espace paysager. Il présente de nombreuses espèces d'arbres ou d'essences ligneuses sous forme de collections le plus souvent thématiques.
Il existe des arboretums d'agrément issus d'une grosse activité passée mais qui n'ont plus de missions scientifiques.
Un jardin présentant des collections d'arbustes est appelé fruticetum et on appelle pinetum un arboretum spécialisé dans les conifères.
Le plus ancien arboretum au monde date du XVe siècle. Il s'agit de l'arboretum de Trsteno situé dans la région de Dubrovnik en Croatie qui existait déjà en 1492.
Le premier arboretum scientifique a été créé en France, au milieu du XVIIe siècle, par un officier de la marine française, Duhamel de Monceau, qui rassembla des collections importantes d'arbres d'Europe et d'Amérique du Nord.
L'arboretum de Balaine, créé en 1804, est le plus ancien parc botanique privé en France.
Le parc botanique de la famille de Vilmorin, près de Nogent-sur-Vernisson, fut racheté en 1866 par l'État et devient en 1873 l'actuel arboretum national des Barres.
Créé en 1903, par un grand botaniste français, Joseph-Marie-Philippe Lévêque de Vilmorin (1872-1917), et racheté par l'Etat en 1935, l'Arboretum Domanial de Pézanin présente aujourd'hui l'une des collections forestières les plus riches de France.
Les missions d'un arboretum obéissent aux règles générales d'un jardin botanique ce qui signifie que toutes les espèces ligneuses soient soigneusement étiquetées pour renseigner les visiteurs.
Certains arboretums ont un but de conservation et de sauvegarde d'essences menacées de disparition, le plus souvent d'origine étrangères au pays. L'ensemble des arboretums constitue un patrimoine naturel d'essences ligneuses forestières ou non.
La partie de la botanique qui est spécialisée dans l'étude des arbres s'appelle la dendrologie.
Comme dans les jardins botaniques, un vrai arboretum possède une graineterie qui stocke les graines des essences ligneuses de son pays et de sa région. Il stocke également les semences récoltées dans l'arboretum (même si, en raison de la présence d'un grand nombre d'espèces sur un espace restreint, les graines récupérées donnent souvent des hybrides).
Généralement l'arboretum, lorsqu'il a une activité de multiplication, permet de préserver en multipliant les espèces ligneuses rares grâce à l'échange de semences entre les différents arboretums et jardins botaniques à travers le monde et ceci grâce à un index seminum.
Il est généralement ouvert au public et constitue donc une sorte de « musée à arbres ».
On distingue quatre catégories d'arboretums :