勐海茶区地形复杂，各自形成小范围的生态系统，遍植于各生态系统中的茶树，通过自然杂交、自然选择和人工选择，形成了独具植物学特征而又丰富的勐海茶树品种资源。
野生茶树王佐连江摄
县境内野生茶树主要分布在西定、勐宋、勐阿、布朗山、格朗和等地，属大理茶种，大都单株散生于海拔1500米左右的山区。从其分布规律看，从西南向东北逐渐减少。其性状一般植株高大，树姿直立或半开展，叶片较小，叶脉少而不明显，叶面平整，革质厚而光滑，芽叶茸毛少，节间较长，叶缘锯齿疏而不明显，叶子后半部之叶缘常无锯齿，叶芽轮次少。制茶品质较差，滋味苦涩，汤色淡薄。抗逆性强。较为典型的有树龄1700多年的巴达“茶树王”。
勐海栽培型茶树统称云南大叶茶，属普洱茶种。具有“叶肉厚实，芽头肥大，发芽期早，白毫多，育芽力强，生长期长，内含物丰富”的特点。一年可发芽5～6轮，年生长期达300天以上，采摘期从2月下旬到11月中旬，持续将近9个月。茶树新梢一年可长高185厘米，且芽叶重实，三级鲜叶混合芽重达0.7克；一芽二叶重达0.8克，最重达4.6克。据云南茶省叶研究所测定，在相同条件下，衡量茶叶品质的主要指标水浸出物大叶种比小叶种高3％～5％，茶多酚高5％～7％，儿茶素总量高30毫克/克～60毫克/克；云南大叶茶在云南境内北纬25℃以北地区生长的水浸出物为41％～48％，茶多酚为30％～33％，儿茶素总量为135毫克/克～150毫克/克，而在勐海茶区（勐海地处北纬25℃以南）生长的大叶种茶水浸出物为45％～48.75％，茶多酚为32％～37.37％，儿茶素总量为136毫克/克～180毫克/克。
勐海大叶茶是勐海主要的地方群体品种，属于优良的云南大叶种茶树之一，原产于勐海县南糯山。1985年，被全国茶树品种审定委员会认定为国家级茶树品种（首批）。勐海大叶茶植株呈乔木型，主干明显，分枝较稀，树姿开张；叶片水平或上斜着生，叶长椭圆或椭圆形，叶面隆起，叶缘微波，叶尖渐尖或急尖，叶齿粗齐，叶色绿富光泽，叶质较厚软，叶身平微背卷；芽叶色黄绿，茸毛多；育芽力、持嫩性强，产量高，比当地其他群体品种高39%以上，3月上旬开采，一芽三叶盛期在3月中旬；适制红茶、绿茶，是制普洱茶的优质原料。
勐海茶树种质资源主要有大理茶种、普洱茶种和苦茶变种：大理茶种茶树属于野生型茶树，主要分布在巴达贺松大黑山原始森林之中，格朗和、勐宋两地也有野生型古茶树，树龄达1000余年。普洱茶种属于栽培型茶树，包括地方群体品种、新选育的无性系良种及部分优异资源。地方群体品种亦称有性系地方品种或农家品种，它是经过长期演化、栽培及人工选择下形成的。由于世代用有性繁殖，其个体间特征特性有差异。勐海地方群体品种从叶形、芽叶色泽、发芽早迟来划分，可分为大团叶茶、大卵圆叶茶、革质杨柳茶、大叶绿芽茶、红芽茶、大黑茶、长叶茶、大叶茶、大叶白毫、大黄叶茶、早生黑叶等类型。
普洱茶种古茶园在勐海县各乡镇均有分布，2004年统计，总面积达45000亩，其中格朗和乡15750亩（包括南糯山古茶园12000亩），布朗山乡9600亩（包括班章古茶园5865亩），勐混镇8100亩（包括贺开古茶园7245亩），勐宋乡3750亩，勐阿镇780亩，勐往乡1995亩，西定乡3390亩，打洛镇600亩，勐遮镇495亩，勐满镇375亩，勐海镇270亩。在勐海茶树地方群体品种中，100年以上的古茶园、古茶树是最为珍贵的一部分。代表性古茶树有：南糯山古茶树、贺开古茶树、保塘古茶树、曼夕古茶树、帕沙古茶树、班章古茶树等。
勐海苦茶变种茶树也属于栽培型茶树，主要分布在布朗山乡老曼峨、曼诺等地，总面积60亩，其中一株树冠直径约5.25米。
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