豆科（學名：Fabaceae或Leguminosae）為雙子葉植物綱、薔薇目下的一個科。木本或草本，直立或攀援，常有能固氮的根瘤。葉常綠或落葉，通常互生，稀對生，常為一回或二回羽狀複葉。花兩性，花萼常5片合生，花瓣5片分離或合生，雌蕊1枚，子房上位。豆科是以莢果為共同特徵的一個大類群，是被子植物的第3大科，約650屬，18000種，廣布於全世界。中國有172屬，1485種；各省區均有分布。
豆科具有重要的經濟意義，它是人類食品中澱粉、蛋白質、油和蔬菜的重要來源之一。農業上的豆類作物有大豆、花生、蠶豆、豌豆、赤豆、綠豆、豇豆、菜豆和扁豆等。藥用植物中有兒茶、決明、甘草、黃芪、葛、苦參、雞血藤等。
基本介紹
形態特徵,巨觀特徵,微觀特徵,產地生境,主要價值,經濟價值,食用價值,藥用價值,觀賞價值,下級分類,
形態特徵
巨觀特徵
喬木、灌木、亞灌木或草本，直立或攀援，常有能固氮的根瘤。葉常綠或落葉，通常互生，稀對生，常為一回或二回羽狀複葉，少數為掌狀複葉或3小葉、單小葉，或單葉，罕可變為葉狀柄，葉具葉柄或無；托葉有或無，有時葉狀或變為棘刺。
豆科
花兩性，稀單性，輻射對稱或兩側對稱，通常排成總狀花序、聚傘花序、穗狀花序、頭狀花序或圓錐花序；花被2輪；萼片(3-)5(6)，分離或連合成管，有時二唇形，稀退化或消失；花瓣(0-)5(6)，常與萼片的數目相等，稀較少或無，分離或連合成具花冠裂片的管，大小有時可不等，或有時構成蝶形花冠，近軸的（adaxil）1片稱旗瓣，側生的2片稱翼瓣，遠軸的（abaxil）2片常合生，稱龍骨瓣，遮蓋住雄蕊和雌蕊；雄蕊通常10枚，有時5枚或多數（含羞草亞科），分離或連合成管，單體或二體雄蕊，花葯2室，縱裂或有時孔裂，花粉單粒或常聯成複合花粉；雌蕊通常由單心皮所組成，稀較多且離生，子房上位，1室，基部常有柄或無，沿腹縫線具側膜胎座，胚珠2至多顆，懸垂或上升，排成互生的2列，為橫生、倒生或彎生的胚珠；花柱和柱頭單一，頂生。
果為莢果，形狀種種，成熟後沿縫線開裂或不裂，或斷裂成含單粒種子的莢節；種子通常具革質或有時膜質的種皮，生於長短不等的珠柄上，有時由珠柄形成一多少肉質的假種皮，胚大，內胚乳無或極薄。
微觀特徵
花粉：具2核，單粒或複合，通常具3溝孔或3孔。
解剖學特徵：節具3葉隙或極少具，葉隙；導管部分具單穿孔；無穿孔管狀分子通常或全部具小的單紋孔，有時具隔膜，篩管質體含不規則蛋白質擬晶體和澱粉粒，稀僅含澱粉粒。
染色體基數：x=5-16, 18, 20, 21。
產地生境
約650屬，18000種，廣布於全世界。中國有172屬，1485種，13亞種，153變種，16變型；各省區均有分布。熱帶地區以木本的含羞草亞科和雲實亞科為主，而溫帶地區則以草本的蝶形花亞科為主。
豆科植物分布極為廣泛，生長環境各式各樣，無論平原、高山、荒漠、森林、草原直至水域，幾乎都可見到豆科植物的蹤跡。
主要價值
豆科為種子植物的第三大科，廣布於全世界，性狀種種，其用途之大，不亞於禾本科；食用類有：大豆、蠶豆、豌豆、綠豆、赤豆、豇豆、菜豆、扁豆、木豆、落花生等；飼料類有：紫雲英、苜蓿、蠶豆、翹搖等；材用類有：合歡、黃檀、皂角、格木、紅豆、槐等；染料類有：馬棘、槐花、木藍、蘇木等；樹膠和樹脂類有：阿拉伯膠、木黃芪膠、柯伯膠等；纖維類有印度麻、葛藤等；油料類有大豆、落花生等。此外，有不少種類的根部含有“根瘤菌”。植物就利用這些菌類來吸取大氣中的游離氮素以為己體之需。所以，這些植物對於土壤改良和農田輪作是非常有價值的，因為這些含氮的根部腐爛後可增加土壤中的氮素，或將全株植物犁入土中當為綠肥，其效更著。
豆科-含羞草
經濟價值
豆科具有重要的經濟意義，它是人類食品中澱粉、蛋白質、油和蔬菜的重要來源之一。木材可供建築、家具、農具等用。田菁和瓜爾豆的種子膠還可配製成水基壓裂液，可增加含油地層的滲透性，從而提高油井的產量。
食用價值
農業上的豆類作物有大豆、花生、蠶豆、豌豆、赤豆、綠豆、豇豆、菜豆和扁豆等。豆科植物的根部常有固氮作用的根瘤，是優良的綠肥和飼料作物，如苜蓿、紫雲英、田菁、三葉草、黃花草木樨、苕子等。
藥用價值
藥用植物中有兒茶、決明、甘草、黃芪、葛、苦參、雞血藤等。有些種類的枝幹和樹皮常含有單寧、樹膠及染料，用於醫藥、印染及其他工業中，如黑荊、金合歡、阿拉伯樹膠、蘇木等。
觀賞價值
綠化造林樹種中有台灣相思、楹樹、鐵刀木、鳳凰木、格木、刺槐、槐、黃檀等。
下級分類
在恩格勒或塔赫他間的分類系統中，豆科包括3個亞科：含羞草亞科、雲實亞科（蘇木亞科）和蝶形花亞科，《中國植物志》、《中國高等植物圖鑑》採用此分法；而在哈欽松或克朗奎斯特的分類系統中，將上述3亞科分別提升為3個獨立的科，即含羞草科、雲實科（蘇木科）和蝶形花科，《廣州植物志》、《雲南植物志》等採用後一種分法。據R. M. Polhill（1981）等人的觀點，豆科中雲實亞科的 Gleditsia 類群比較原始，由此分化成2個基本類群：1. Dimorphandra 類群，2. Sclerolobium 類群。前者向含羞草亞科演進，後者向蝶形花亞科演進。
這3個亞科的特徵分別是：含羞草亞科的花輻射對稱，花瓣鑷合狀排列，分離或於基部合生，雄蕊通常多數，但也有定數的；雲實亞科的花稍兩側對稱，花瓣上向覆瓦狀排列（最上的一片段預告瓣位於內面），雄蕊10枚或少於此數，常分離；蝶形花亞科的花兩側對稱，花冠蝶形，花瓣下向覆瓦狀排列，最外的或最上的為旗瓣，側面一對為翼瓣，最內一對為龍骨瓣，雄蕊10，全部分離或其中1枚分離而其他9枚合生或全部合生，或有時少於10枚。
含羞草亞科
常綠或落葉的喬木或灌木，有時為藤本，很少草本。葉互生，通常為二回羽狀複葉，稀為一回羽狀複葉或變為葉狀柄（phyllodium）、鱗片或無；葉柄具顯著葉枕；羽片通常對生；葉軸或葉柄上常有腺體；托葉存在或無，或呈刺狀。花小，兩性，有時單性，輻射對稱，組成頭狀、穗狀或總狀花序或再排成圓錐花序；苞片小，生在總花梗的基部或上部，通常脫落；小苞片早落或無；花萼管狀（稀萼片分離），通常5齒裂（稀3-4或6-7），裂片鑷合狀（極少覆瓦狀）排列；花瓣與萼齒同數，鑷合狀排列，分離或合生成管狀；雄蕊5-10（通常與花冠裂片同數或為其倍數）或多數，突露於花被之外，十分顯著，分離或連合成管或與花冠相連；花葯小，2室，縱裂，頂端常有一脫落性腺體；花粉單粒或為複合花粉；心皮通常1枚，稀2-15，子房上位，1室，胚珠數枚，花柱細長，柱頭小。果為莢果，開裂或不開裂，有時具節或橫裂，直或旋卷；種子扁平，種皮堅硬，具馬蹄形痕（pleurogram）。
約56屬，2800種。分布於全世界熱帶、亞熱帶地區，少數分布於溫帶地區，以中、南美洲為最盛。通常生長於低海拔熱帶雨林，稀樹幹草原以及熱帶美洲和非洲的乾旱地區。中國連引入栽培的有17屬，約66種，主產西南部至東南部。
雲實亞科
喬禾或灌木，有時為藤本，很少草本。葉互生，一回或二回羽狀複葉，稀為單葉（或單小葉）；托葉常早落；小托葉存在或缺。花兩性，很少單性，通常或多或少兩側對稱，極少為輻射對稱，組成總狀花序或圓錐花序，很少組成穗狀花序；小苞片小或大而呈花萼狀，包覆花蕾時則苞片極退化；花托極短或杯狀，或延長為管狀；萼片5(-4)，離生或下部合生，在花蕾時通常覆瓦狀排列；花瓣通常5片，很少為1片或無花瓣，在花蕾時覆瓦狀排列，上面的（近軸的）一片為其鄰近側生的二片所覆疊；雄蕊10枚或較少，稀多數，花絲離生或合生，花葯2室，通常縱裂，稀孔裂，花粉單粒；子房具柄或無柄，與花託管內壁的一側離生或貼生；胚珠倒生；1至多數，花柱細長，柱頭頂生。莢果開裂或不裂而呈核果狀或翅果狀；種子有時具假種皮，子葉肉質或葉狀，胚根直。
頂果木
約180屬3000種。分布於全世界熱帶和亞熱帶地區，少數屬（如皂莢屬 Gleditsia Linn. 和肥皂莢屬 Gymnocladus Lam.）分布於溫帶地區。中國連引入栽培的有21屬，約113種，4亞種，12變種，主產南部和西南部。
蝶形花亞科
喬木、灌木、藤本或草本，有時具刺。葉互生，稀對生，通常為羽狀或掌狀複葉，多為3小葉，稀單葉或退化為鱗葉，無二回以上的複葉，葉軸或葉柄上無腺體凸起；托葉常存在，有時變為刺，許多種、屬有小托葉。花兩性，單生或組成總狀和圓錐狀花序，偶為頭狀和穗狀花序，腋生、頂生或與葉對生；苞片和小苞片小，稀大型；花萼鐘形或筒形，萼齒或裂片5，基部多少合生，最下方1枚通常較長，作上升覆瓦狀排列或鑷合狀排列，或因上方2齒較下方3齒在合生程度上較多而稍呈二唇形；下方全部合生成1齒時則呈焰苞狀；花瓣5，不等大，兩側對稱，作下降覆瓦狀排列構成蝶形花冠，瓣柄分離或部分連合，上面1枚為旗瓣在花蕾中位於外側，翼瓣2枚位於兩側，對稱，龍骨瓣2枚位於最內側，瓣片前緣常連合，有時先端呈嚎狀以至旋曲，並包裹著花蕊，在個別屬中退化僅存旗瓣或具二型花，閉花受精的花冠退化；雄蕊10枚或有時部分退化，連合成單體或二體雄蕊管，也有全部分離的，花葯2室，縱裂，基部有時具附屬物，同型或兩型，兩型時花葯背著和底著，花絲長短互動排列，花粉粒由單細胞組成，橢圓形或球形，具3孔溝；子房由單心皮組成，1室，上位，有時由背腹縫線內伸形成或寬或窄的隔膜，具柄或無柄，通常生於具蜜腺的花盤上，胚珠彎生，數目1至多數，邊緣胎座，花柱單一，通常上彎，有時作螺旋狀捲曲或扭曲，無毛或被髯毛，柱頭通常小，頭狀或歪斜。莢果呈各種形狀，沿1條或2條縫線開裂或不裂，有時具翅，有時橫向具關節而斷裂成節莢，偶呈核果狀；種子1至多數；通常具革質種皮，無胚乳或具很薄的內胚乳，種臍常較顯著，圓形或伸長成線形，中央有1條臍溝，種阜或假種皮有時甚發達；胚軸延長並彎曲，胚根內貼或摺疊於子葉下緣之間，子葉2枚，卵狀橢圓形，基部不呈心形。
