ბოტანიკურ ბაღში ხმელთაშუაზღვეთის მცენარეთა კოლექციის გაშენება დაიწყო 1901-1902 წლებში მდ. წავკისისწყლის მარჯვენა ნაპირზე, ჩანჩქერის ხიდის მიდამოებში (სიმაღლე ზღ.დ. 480 მ), ექსპოზიცია ჩრდილო-აღმოსავლეთი, ფერდობის დახრა 10-150, ნიადაგი განუვითარებელია, თხელი და ქვა-ღორღიანი, ფართობი 0,21 ჰა. თავდაპირველად აქ შეიქმნა ხმელთაშუაზღვეთის მარადმწვანე ხეშეშფოთლიანი ტყეების ხეებისა და ბუჩქების კოლექცია, ხოლო 1936 წელს, საფუძველი ჩაეყარა ხმელთაშუაზღვეთის ფლორისტული ოლქის ხეებისა და ბუჩქების კოლექციების გაშენებას.

ადრე გაშენებულ ხეშეშფოთლიან მცენარეთა კოლექციაში 2000 წლისთვის იზრდებოდა შემდეგი სახეობები: მარადმწვანე კვიპაროსი (Cupressus sempervirens), წითელი ღვია (Juniperus oxicedrus), ქვამუხა (Quercus ilex), ხმელთაშუაზღვეთის მუხა (Quercus coccifera), მარადმწვანე ხეშავი (Rhamnus alaternus), ზეთისხილის ხე (Oleaeuropaea), კეთილშობილი დაფნა (Laurus nobilis) შეტანილია საქართველოს წითელ ნუსხაში, ბალეარული ბზა (Buxus balearica), მარადმწვანე ბზა (Buxus sempervirens), ოლეანდრი (Nerium oleander),როზმარინი (Rosmarinus officinalis), მარადმწვანე ძახველი (Viburnum tinus), ესპანური კურდღლისცოცხა (Sparcium junceum), ხმელთაშუაზღვეთის კატაბარდა (Clematis flamula). ძველი, ასწლოვანი ნარგავებიდან, აქ შემორჩენილია მხოლოდ მარადმწვანე კვიპაროსისა და ქვამუხის ხეები, დანარჩენი სახეობები უფრო მოგვიანებით არის დარგული.

1936 წლიდან გაშენებულ ხმელთაშუაზღვეთის ფიტოგეოგრაფიულ განყოფილებას უჭირავს სოლოლაკის ქედის სამხრეთი ფერდობი ჩანჩქერის ხიდისა და ბამბუკების კორომის ჩათვლით, სიმაღლე ზღ. დ. 480-500 მ-ია. 2000 წლისთვის კოლექციები წარმოდგენილი იყო შემდეგი სახეობებით: ესპანური სოჭი (Abies pinsapo), ატლასის კედარი (Cedrus atlantica f. glauca), ლიბანის კედარი (Cedrus libani), მარადმწვანე კვიპაროსი (Cupressus sempervirens f. horizontalis, C. s. f. pyramidalis), ალეპოს ფიჭვი (Pinus halepensis), იტალიური ფიჭვი (Pinus pinea), ზღვისპირა ფიჭვი (Pinus pinaster), პალასის ფიჭვი (Pinus nigra subsp. pallasiana), ქვამუხა (Quercus ilex), კორპის მუხა (Quercus suber), ხმელთაშუაზღვეთის მუხა (Quercus coccifera), ატლანტური ფსტა (Pistacia atlantica), ბალეარული ბზა (Buxus balearica), მირტი (Myrtus communis), მარადმწვანე ბზა (Buxus sempervirens), მანანას იფანი (Fraxinus ornus), მარადმწვანე ხეშავი (Rhamnus alaternus), ბროწეული (Punica granatum), ძეძვი (Paliurus spina-christi), ჯორისძუა (Ephedra procera), ხმელთაშუაზღვეთის კატაბარდა (Clematis flamula), ზეთისხილი (Olea europaea), ოლეანდრი (Nerium oleander), ესპანური კურდღლისცოცხა (Sparcium junceum), მარადმწვანე ძახველი (Viburnum tinus), თაგვისარა (Ruscus aculeatus).

მცენარეთა ინტროდუქციის თვალსაზრისით, ხმელთაშუაზღვეთის ფლორისტული ოლქი თბილისისათვის მეტად მნიშვნელოვანია. თბილისისა და ხმელთაშუაზღვეთის მშრალი სუბტროპიკული ზონის ჰავა და ნიადაგობრივი პირობები ხასიათდება რიგი ელემენტების როგორც სხვაობით, ისე მსგავსებით.

ბოტანიკურ ბაღში ხმელთაშუაზღვეთის მცენარეთა საკოლექციო ნაკვეთზე ინტროდუცირებული ტიპიური ხმელთაშუაზღვეთური მერქნიანი სახეობების ვეგეტაცია ნორმალურად მიმდინარეობს, ყვავიან და ნაყოფობენ რეგულარულად (მხოლოდ ერთი სახეობა, ჩვეულებრივი მირტი არ ყვავის). სამიზნე მცენარეების ზრდის რიტმი თბილისის პირობებში საკმაოდ კარგად აქვთ გამოკვლეული ბაღის მეცნიერთანამშრომლებს. მათი დაკვირვებების საფუძველზე შეიძლება ავღნიშნოთ, რომ თბილისის პირობებში ხმელთაშუაზღვეთის მერქნიანი მცენარეების ზრდის რიტმი ხასიათდება მოდიფიკაციური ცვალებადობის ფართო დიაპაზონით, რის გამოც ეს მცენარეები გამოირჩევიან ახალი გარემო პირობებისადმი ადაპტაციის ფართო უნარით და ზრდის დიდი შესაძლებლობით.

რაც შეეხება ყვავილობის რიტმს, აღსანიშნავია, რომ თბილისში, სამშობლოს პირობებთან შედარებით, ხმელთაშუაზღვეთის მერქნიანი მცენარეების ყვავილობის რიტმი მნიშვნელოვნად არ არის დარღვეული და გამოიხატება მისი ფაზების რამდენადმე დაგვიანებაში, რაც მიუთითებს აღნიშნული ნიშნის შედარებით კონსერვატიულ ბუნებაზე.

ხმელთაშუაზღვეთური მერქნიანი მცენარეები ნორმალურად ყვავიან და მსხმოიარობენ, იძლევიან აღმოცენების უნარიან საღ თესლს. ზოგიერთი მათგანი ადგილობრივ პირობებში იძლევა თვითნათესს და ველურდება. ესენია: Spartium junceum, Quercus ilex, Rhamnus alaternus, Cercis siliquastrum და Fraxinus ornus.

ხმელთაშუაზღვეთის მშრალი სუბტროპიკული ზონის მერქნიანი მცენარეები ხასიათდებიან დიდი გვალვაგამძლეობით და სიმშრალის ამტანობით. ამიტომ ადგილობრივ პირობებში თავისუფლად შეიძლება გაშენებულ იქნან ყოველგვარი მორწყვის გარეშე.

ხმელთაშუაზღვეთის ფლორისტული ოლქის მერქნიანი მცენარეები–Pinus pinea, P. halepensis, Cedrus atlantica, Viburnum tinus, Quercus ilexდა აგრეთვე აქ არსებული დენდროფლორის ბევრი წარმომადგენელი ხასიათდება მაღალი დეკორატიული თვისებებით.