單子葉植物綱百合亞綱的1科,是被子植物中僅次於菊科與豆科的第3大科,是單子葉植物中一個十分進化的支系,大多數都是蟲媒植物。

  特徵 花常美麗或有香味,一般兩側對稱;花被片6,均花瓣狀;外輪3枚稱萼片,有中萼片與側萼片之分;中央花瓣常變態而成唇瓣,唇瓣由於花序的下垂或花梗的扭轉而經常處於下方即遠軸的位置,基部常有囊或距;雄蕊與花柱(包括柱頭)完全癒合而成一柱狀體,稱蕊柱。蕊柱頂端通常常具1枚雄蕊,前方有1個柱頭凹穴;有些種類的蕊柱基部延伸成足,側萼片與唇瓣圍繞蕊柱足而生,形成囊狀物,稱萼囊;在柱頭與雄蕊之間有一個舌狀器官,稱蕊喙,它通常是由柱頭上裂片變態而來,能分泌粘液;花粉多半粘合成團塊,有時一部分變成柄狀物,稱花粉塊柄;蕊喙上的粘液常常變成固態的粘塊,稱粘盤,有時粘盤還有種種柄狀或片狀的延伸附屬物,稱蕊喙柄;花粉團與花粉塊柄是雄蕊來源的,而粘盤與蕊喙柄則是柱頭來源的,兩者合生在一起叫花粉塊,但花粉塊也並非都由這4個部分組成,尤其是蕊喙柄,隻在很進化的類群中才有;花粉團質地有粒粉質與蠟質之分,數目一般為2~8個。蘭科植物憑借這種特殊構造的花,十分巧妙地適應於昆蟲傳粉。但也有一部分是自花傳粉的。染色體基數x=6~29。花粉大多為四合體,僅少數原始類群中為單粒。無萌發孔,具一薄壁區,1槽或2小槽,或具3~4個略呈圓孔狀的萌發孔。地史中無關於蘭科花粉的記載,但大化石發現於第三紀始新世(意大利北部),稱Protorchis,接近於今日的紅門蘭屬。

  生態分佈 共700屬20000多種,分佈遍及全球,主要在熱帶地區。中國產166屬約1000種,以雲南、臺灣、海南、廣東、廣西等省區種類最多。主要的屬有石豆蘭屬、玉鳳花屬、石斛屬、羊耳蒜屬、蝦脊蘭屬、舌唇蘭屬、毛蘭屬、角盤蘭屬和杓蘭屬等。中國特有屬和特有種比較豐富,有些特有屬非常原始,如進蘭屬、無喙蘭屬等。蘭科植物中幾乎有一半以上是附生蘭,亦即附生於巖壁或喬木之上。這一類蘭花主要見於熱帶地區,特別是熱帶雨林中透光處,如金蝶蘭屬、卡特蘭屬等。它們的莖常變態而成肥厚的假鱗莖。葉也常常有厚的角質層,有時變成肉質,也有變成圓柱形的。氣生根通常比較發達,外面復以肥厚的根被,間有小孔相通,在下雨時能迅速吸收水分。少數種類的氣生根甚至變成綠色,能進行光合作用。除附生蘭外,還有地生蘭與“腐生蘭”。它們生於地上,多半見於腐殖質豐富、蔭蔽、排水良好的地方。“腐生蘭”沒有葉綠素,如天麻,靠蜜環菌取得養分。蘭科植物由於種子很小(每個蒴果可含0.3~400萬個種子),胚乳極端退化,胚也沒有分化,多數需要靠真菌共生來促進其萌發,尤其“腐生蘭”與地生蘭更是這樣。

  經濟意義 中國產的蘭屬、萬帶蘭屬、石斛屬、蝶蘭屬、兜蘭屬(見彩圖)等為重要花卉;天麻、白及、石斛等至今仍供藥用。此外,香果蘭屬中有少數種類可提取香精,有較高的經濟價值。

華石斛,蘭科

白及,蘭科

黑節草,蘭科

帶葉兜蘭,蘭科

  分類 經典分類系統通常把蘭科和水玉簪科放在一起,組成微籽目。但J.哈欽森則主張把假蘭族從蘭科中分出,作為一個獨立的假蘭科,並與小金梅科一起放在給血草目中。誠然,小金梅科中的仙茅屬不僅體態接近於假蘭族,兩者花粉形態也很相似。但是有些學者通過對單子葉植物表皮氣孔器的研究,發現假蘭族與其他蘭科成員一樣,氣孔沒有副衛細胞,而小金梅科則有2個副衛細胞。其他如蕊柱、果實、種子等也不同於小金梅科,故一些學者仍主張將假蘭族留在蘭科內。蘭科包括4個亞科5個族。

  假蘭亞科 花輻射對稱或近輻射對稱;雄蕊2~3,宿存;柱頭頂生,3裂,無蕊喙;花粉單粒,不形成花粉塊;子房3室,中軸胎座;種子具厚殼,無透明種皮,極少例外。含假蘭族1族,包括三蕊蘭屬和假蘭屬。

  杓蘭亞科 花兩側對稱,唇瓣囊狀,2枚側萼片通常合生;雄蕊2,宿存;柱頭頂生,向下彎,不明顯的3裂。無蕊喙;花粉單粒,不形成花粉塊;子房1或3室,中軸胎座或側膜胎座;種子具厚殼或具透明翅狀外種皮。含杓蘭族1族,包括杓蘭屬和兜蘭屬等。

  鳥巢蘭亞科 花兩側對稱,極少例外;雄蕊通常1,凋落;柱頭側生,常凹陷,極少頂生,通常有蕊喙;花粉一般為四合子,形成花粉塊;子房1室,側膜胎座;種子一般具透明翅狀外種皮。分兩族:①鳥巢蘭族,包括一些非常原始的屬,如進蘭屬、雙蕊蘭屬以及無喙蘭屬等。②樹蘭族,包括萬帶蘭屬、石斛屬等產於熱帶地區的屬。

  蘭亞科 花兩側對稱;雄蕊1,花藥基部與蕊柱完全合生,宿存;柱頭側生,凹陷或突出,具蕊喙;花粉為四合子,形成花粉塊,花粉塊粒粉質,由許多小塊組成;子房1室,側膜胎座;種子具透明翅狀外種皮。含蘭族1族,包括紅門蘭屬和玉鳳花屬等。