作物群体结构(crop colony structure)，是指作物生物量（根、茎、叶、植株、品种等）的空间分布。

1953年，日本的门司正三和佐伯敏郎从物质生产的角度，给作物群体结构以定量的描述。他们把一定面积田块中的全部植株，从高到低按一定间隔，分层刈割，并将同化系统(即光合系统，如叶片和穗)和非同化系统(即非光合系统，如根和茎)，分别称量，求出各层物质数量的垂直分布，叫做分层刈割法或大田切片法。

后来，日本的角田(1960)用研究物质生产的方法，进一步发展了同化系统的想法，把个体或群体的叶层叫做叶系统。他对叶系统分析的方法是：

①分析叶的角度，即每片叶是平展的还是直立的；

②分析叶片面积的重量比率(比叶面积)，即叶厚还是薄；

③分析叶片的面积大小；

④分析叶的配置状态 (分为疏散型和密集型等)。

这个方法，虽然在定量研究上跨进了一步，甚至从物质生产的研究来看，有较多可取之处，但它尚未涉及同环境之间的关系。因此 后来苏联学者罗斯等人于1966年提出了作物茎、叶、穗等器官在空间分布的几何特征。

在正常发育的作物群体中，作物器官在水平方向上，是随机排列的 (生育初期例外)，因而对作物各器官的分布，只需考虑垂直方向的变化，即只要求出茎、叶、穗等器官的表面积密度函数(在讨论群体中的透光问题时，叶的表面积，一般取叶的一面的表面积，而茎和穗等则取其截面积)，及其空间配置函数就可以了。