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兰科分布遍及全球，主要在热带地区。中国产的兰属等为重要花卉，所属兰花是中国十大名花之一，它以叶秀花香著称，不论何种兰花，都带有宜人的幽香，它的香气浓而不烈，香而不浊。
余亚飞诗赞道:“路旁草簇有兰花，不露英姿不显华；待到幽香熏肺腑，始知卉苑隐奇葩 ”。兰花散发的幽香，撩人而带神秘感，是世界上任何一种花卉的香气不能比拟的。所以兰花历来为人们所喜爱。[1]
兰科植物地生、附生或较少为腐生草本，极罕为攀援藤本；地生与腐生种类常有块茎或肥厚的根状茎，附生种类常有由茎的一部分膨大而成的肉质假鳞茎。叶基生或茎生，后者通常互生或生于假鳞茎顶端或近顶端处，扁平或有时圆柱形或两侧压扁，基部具或不具关节。花葶或花序顶生或侧生；花常排列成总状花序或圆锥花序，少有为缩短的头状花序或减退为单花，两性，通常两侧对称；花被片6，2轮；萼片离生或不同程度的合生；中央1枚花瓣的形态常有较大的特化，明显不同于2枚侧生花瓣，称唇瓣，唇瓣由于花（花梗和子房）作180度扭转或90度弯曲，常处于下方（远轴的一方）；子房下位，1室，侧膜胎座，较少3室而具中轴胎座；除子房外整个雌雄蕊器官完全融合成柱状体，称蕊柱；蕊柱顶端一般具药床和1个花药，腹面有1个柱头穴，柱头与花药之间有1个舌状器官，称蕊喙（源自柱头上裂片），极罕具2-3枚花药（雄蕊）、2个隆起的柱头或不具蕊喙的；蕊柱基部有时向前下方延伸成足状，称蕊柱足，此时2枚侧萼片基部常着生于蕊柱足上，形成囊状结构，称萼囊；花粉通常粘合成团块，称花粉团，花粉团的一端常变成柄状物，称花粉团柄；花粉团柄连接于由蕊喙的一部分变成固态粘块即粘盘上，有时粘盘还有柄状附属物，称粘盘柄；花粉团、花粉团柄、粘盘柄和粘盘连接在一起，称花粉块，但有的花粉块不具花粉团柄或粘盘柄，有的不具粘盘而只有粘质团。果实通常为蒴果，较少呈荚果状，具极多种子。种子细小，无胚乳，种皮常在两端延长成翅状。
科的模式属:Orchis L.
花程式为↑ P3+3 A2-1 Gˉ（3 :1 :∞），花常美丽或有香味，一般两侧对称；花被片6，均花瓣状；外轮3枚称萼片，有中萼片与侧萼片之分；内轮的中央花瓣常变态而成唇瓣，唇瓣由于花序的下垂或花梗的扭转而经常处于下方即远轴的位置，基部常有囊或距；雄蕊与雌蕊的花柱和柱头完全愈合而成一柱状体，称蕊柱。蕊柱顶端通常具1枚雄蕊，前方有1个柱头凹穴；有些种类的蕊柱基部延伸成足，侧萼片与唇瓣围绕蕊柱足而生，形成囊状物，称萼囊；在柱头与雄蕊之间有一个舌状器官，称蕊喙,它通常是由柱头上裂片变态而来，能分泌粘液；花粉多半粘合成团块，有时一部分变成柄状物，称花粉块柄；蕊喙上的粘液常常变成固态的粘块，称粘盘，有时粘盘还有种种柄状或片状的延伸附属物，称蕊喙柄；花粉团与花粉块柄是雄蕊来源的，而粘盘与蕊喙柄则是柱头来源的，两者合生在一起叫花粉块，但花粉块也并非都由这4个部分组成，尤其是蕊喙柄，只在很进化的类群中才有;花粉团质地有粒粉质与蜡质之分，数目一般为2～8个。兰科植物凭借这种特殊构造的花，十分巧妙地适应于昆虫传粉。但也有一部分是自花传粉的。染色体基数x=6～29。
花粉大多为四合体，仅少数原始类群中为单粒。无萌发孔，具一薄壁区，1槽或2小槽，或具3～4个略呈圆孔状的萌发孔。地史中无关于兰科花粉的记载，但大化石发现于第三纪始新世（意大利北部），称Protorchis，接近于今日的红门兰属。
兰科植物中几乎有一半以上是附生兰，亦即附生于岩壁或乔木之上。这一类兰花主要见于热带地区，特别是热带雨林中透光处，如金蝶兰属、卡特兰属等。它们的茎常变态而成肥厚的假鳞茎。叶也常常有厚的角质层，有时变成肉质，也有变成圆柱形的。气生根通常比较发达，外面复以肥厚的根被，间有小孔相通，在下雨时能迅速吸收水分。少数种类的气生根甚至变成绿色，能进行光合作用。除附生兰外，还有地生兰与“腐生兰”。它们生于地上，多半见于腐殖质丰富、荫蔽、排水良好的地方。“腐生兰”没有叶绿素，如天麻，靠蜜环菌取得养分。兰科植物由于种子很小（每个蒴果可含 0.3～400万个种子），胚乳极端退化，胚也没有分化，多数需要靠真菌共生来促进其萌发，尤其“腐生兰”与地生兰更是这样。
兰科共700属20000多种，分布遍及全球，主要在热带地区。中国产1171属约1247种，以云南、台湾、海南、广东、广西等省区种类最多。[1]
全科约有700属20000种，产全球热带地区和亚热带地区，少数种类也见于温带地区。中国有171属1247种以及许多亚种、变种和变型。
兰科是一个进化而复杂的科，至今对科内各类群间亲缘关系的了解仍然是十分初步的。已发表的许多兰科系统中，以R. Dressler (1981, 1993)系统较为全面，但该系统对鸟巢兰族（Trib. Neottieae）的处理是有欠缺的。幸而G. Seidenfaden等人在 “The Orchids of Indochina”（Opera Bot．114:5-502．1992）和“The Orchids of Peninsular Malaysia and Singapore”（1992）中有较合理的处理。本书基本上采用了后者的框架，但将等级作了调整，而对亚族的组成则更多地参考Dressler系统（Phylogeny and Classification of the Orchid Family, 1993）。本书将兰科分为3个亚科，兰亚科之下分4个族。其中兰族（Orchideae）与万代兰族（Vandeae）是比较自然的类群，而鸟巢兰族（Neottieae )与树兰族（Epidendreae）则尚存在不少问题。在许多近代兰科系统中，上述的4个族均被作为亚科，在亚科之下又有大量的族，在族之下则是亚族。应当说，大多数亚族的建立是比较客观的。但族的组合则含有相当多的主观性，甚至是勉强的拼凑。因此，本书避繁就简，在兰亚科之下只承认4个族，族之下则包含较多的亚族。这样不仅简化了层次，而且更为客观和实用。当然，这也只是权宜之计，有些问题仍然未能解决，如鸟巢兰族与树兰族的特征交叉过多，有些亚族较为庞杂等。
经典分类系统通常把兰科和水玉簪科放在一起，组成微籽目。但J.哈钦森则主张把假兰族从兰科中分出，作为一个独立的假兰科，并与小金梅科一起放在给血草目中。诚然，小金梅科中的仙茅属不仅体态接近于假兰族，两者花粉形态也很相似。但是有些学者通过对单子叶植物表皮气孔器的研究，发现假兰族与其他兰科成员一样，气孔没有副卫细胞，而小金梅科则有2个副卫细胞。其他如蕊柱、果实、种子等也不同于小金梅科，故一些学者仍主张将假兰族留在兰科内。兰科包括 4个亚科5个族。假兰亚科
花辐射对称或近辐射对称；雄蕊2～3，宿存；柱头顶生，3裂，无蕊喙；花粉单粒，不形成花粉块；子房3室，中轴胎座；种子具厚壳，无透明种皮，极少例外。含假兰族1族，包括三蕊兰属和假兰属。杓兰亚科
花两侧对称，唇瓣囊状，2枚侧萼片通常合生；雄蕊2，宿存；柱头顶生，向下弯，不明显的3裂。无蕊喙；花粉单粒，不形成花粉块；子房1或3室，中轴胎座或侧膜胎座；种子具厚壳或具透明翅状外种皮。含杓兰族1族，包括杓兰属和兜兰属等。鸟巢兰亚科
花两侧对称，极少例外；雄蕊通常1，凋落；柱头侧生，常凹陷，极少顶生，通常有蕊喙；花粉一般为四合子，形成花粉块；子房1室，侧膜胎座；种子一般具透明翅状外种皮。分两族:
①鸟巢兰族，包括一些非常原始的属，如进兰属、双蕊兰属以及无喙兰属等。
②树兰族，包括万带兰属、石斛属等产于热带地区的属。
兰亚科
花两侧对称；雄蕊1，花药基部与蕊柱完全合生，宿存；柱头侧生，凹陷或突出，具蕊喙；花粉为四合子，形成花粉块，花粉块粒粉质，由许多小块组成；子房1室，侧膜胎座；种子具透明翅状外种皮。含兰族1族，包括红门兰属和玉凤花属等。部分属种
白及属
约6种，分布于东亚，其中4种产中国:白及、小白及、黄花白及和台湾白及。假鳞茎均供药用，有止血补肺、生肌止痛之效。陆生兰，具假鳞茎；叶数枚，具折扇状脉；花数朵，排成顶生的总状花序，常较艳丽；唇瓣3裂，上面有褶片，侧裂片多少围抱蕊柱；蕊柱细长，无蕊柱足；花粉块8，成2群，粒粉质，有不明显的花粉块柄，无粘盘。
石豆兰属
近1000种，分布于热带，中国有36种，产南部。附生兰；假鳞茎生于细长的根状茎上，顶端具1叶，极罕2叶；花葶从假鳞茎底部或两假鳞茎之间的根状茎上抽出，通常具头状花序、总状花序或伞形花序，罕有减退为单花；3枚萼片相似，侧萼片基部宽阔并与蕊柱足合生，但其内缘不粘合；唇瓣小，肉质，铰链般地着生于蕊柱足，活动，不裂；蕊往短，常有明显的翅，翅向顶端延伸成一对芒状或齿状附属物，高出于花药之上；蕊柱足明显，花粉块4，多少成2对，蜡质，一般无附属物，罕有具粘盘。
虾脊兰属
约100种，分布于除南美洲外的全球温暖地区（包括中美洲），中国约有40种，长江流域及南部各省区均产之。陆生兰，有短的根状茎；茎通常较短且多少变为假鳞茎状，全部为叶鞘所包；叶数枚，通常较大，干后变黑色；花葶从叶腋或茎基部侧面抽出；花中等大，排成总状花序；唇瓣下部与蕊柱全部或一部分合生成管状，基部有距；蕊柱多半较粗短，直立；柱头有时分为2个，位于距口两侧；花粉块8，成2群，蜡质，多数具明显的粘盘。
隔距兰属
近100种，分布于亚洲热带地区至澳大利亚，中国有大序隔距兰等16种，个别种类，如蜈蚣兰，向北可达青岛与连云港，为本属中分布最北的一种。附生兰，茎直立或悬垂；叶扁平或圆柱状；总状花序或圆锥花序通常具较多的小花；唇瓣3裂，有距；距通常具纵隔膜，分距为两室，罕有隔膜退化为狭脊的，在距的后壁上具1枚大的胼胝体，它有时与唇瓣基部的突起连接，完全封闭距的入口；蕊柱粗短，基部较宽，呈金字塔状，具明显的蕊柱足或无足；花粉块2，具不等的裂隙，有蕊喙柄及粘盘。
贝母兰属
近200种，分布于热带亚洲至大洋洲，中国有16种，产南部至西南部。附生兰或陆生兰；假鳞茎顶端具1－2叶及花葶；花大，通常数朵排成总状花序，有时减退为单朵，艳丽；萼片常凹陷；唇瓣3裂，侧裂片直立，多少围抱蕊柱两侧，唇盘基部凹陷；蕊柱直立，长而有宽翅，无蕊柱足；花粉块4，蜡质，有花粉块柄。
兰属
约40种，主要分布亚洲热带与亚热带地区，少数见于大洋洲与非洲，中国有20种及许多变种，其中不少被广泛栽培，如墨兰、建兰、春兰及蕙兰等都有悠久的栽培历史，为园艺珍品。陆生兰或附生兰，极罕为不具绿叶的腐生兰，多半有假鳞茎；叶成簇，近基生，通常带状，极少为椭圆形而具柄；花葶从叶丛中抽出；总状花序具多花或少有减退为单花；花中等大；唇瓣3裂，具2条纵褶片；蕊柱较长，稍向前倾；花粉块2，近球形，蜡质，有裂隙，生于共同的花粉块柄上，有粘盘。
杓兰属
约40种，分布于北温带至喜马拉雅地区，中国有23种，除南部炎热地区外，全国均产之。陆生兰，具根状茎；叶2至数枚，茎生或少有近基生；花通常单朵或2－3朵，少有更多；中萼片一般宽大，侧萼片常合生为一，较少例外；唇瓣囊状，较大；蕊柱下弯，具2枚侧生雄蕊和一个巨大的背生退化雄蕊；柱头顶生，下弯，柱头面扩大，稍3裂；花粉不粘合成花粉块。
石斛属
约1400种，分布于热带亚洲至大洋洲，中国有60种，产秦岭以南各省区，尤以西南与台湾最多，其中不少种类可供药用，如石斛、细茎石斛、钩状石斛、细叶石斛等的茎经加工后即为中药。有些种类亦供观赏。附生兰，有根状茎；茎一般较长，有时分枝，具多节，纤细或膨大成种种形状；叶茎生，通常多枚，扁平，两侧压扁或圆柱状，基部有时具关节；总状花序常生于茎上部节上，具数朵至多朵花，少有减退为单花；花大、艳丽；侧萼片与蕊柱足合生成萼囊；唇瓣不裂或3裂，基部有时有短爪，无距；蕊往较短，有明显的蕊柱足；花粉块4，蜡质，无附属物。
羊耳蒜属
约250种，广泛分布于全球热带与亚热带地区，少数种类也见于北温带，中国有45种，约有19种产台湾，其余以西南为最多。陆生兰或附生兰；茎多少膨大，通常形成种种形状的假鳞茎；假鳞茎具1至多节；叶1至多枚，基生、茎生或生于假鳞茎顶端，有时具关节；花葶从假鳞茎顶端发出，具总状花序；唇瓣常较萼片与花瓣宽大得多，通常不裂，近基部常有1－2枚胼胝体；蕊柱长，常向前弯，上部多少有翅，无蕊柱足；花粉块4，成2对，蜡质，无花粉块柄。
毛兰属
约570种，分布于热带亚洲至大洋洲，中国有36种，产南部至西南部。附生兰，通常具根状茎；茎常膨大成种种形状的假鳞茎；较少不膨大，具1至多节；叶1枚至数枚，通常生于假鳞茎顶端或近顶端处，较少在不膨大的茎上呈二列排列，扁平或圆柱状；花序侧生或顶生，有时减退为单花；萼片背面与子房常被绒毛；侧萼片多少与蕊柱足合生而成萼囊；唇瓣活动或不活动，无距；蕊柱足短或长；花粉块8（极罕为4），成2群，每群具一花粉块柄。