20世纪20年代，奥地利生物学家贝塔郎菲（L.V.Bertalanffy）提出系统（system）的概念，“系统可以定义为相互关联的元素的集”。我国学者钱学森定义系统为“由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合的具有特定功能的有机整体”。从哲学上理解，系统是由元素组成的，相对于环境的整体，是事物表现的一种形式，它的外延是整体，内涵是元素，即各代子系统（subsystem）。没有环境无所为系统，没有组成元素，作为整体的系统也不存在。系统论是研究系统的结构、功能和运动规律的科学。结构是系统内部各要素相互联结的方式，包括组分结构、空间结构和时间结构。功能是系统对其内部和外部所发挥的作用。在系统中，存在着集合效应（E），因此，系统的功能（W）不一定等于其各元素独立存在时的功能（P）之和，即：
W∑Pi或W=∑Pi E（4-1）
这就是系统功能不定等原理，借此可以计算或预测系统的功能。由于系统内部各元素并非绝对静止不变，所处环境条件也不完全相同，所以元素集合在一起产生的系统功能与其单独存在时的功能在质量异同和数量多少方面不一定相等。元素在系统中相辅或相克，所产生的集合效应具有不确定性。系统的内耗大于内增，则系统功能小于元素之和；当内耗小于内增，则系统功能大于元素功能之和；当内耗等于内增时，或无内耗和内增的情况下，系统功能和元素功能之和相等。应用这一原理调控集合效应值，以达到系统的目的和满足生活和生产需要。生态系统是由非生物与生物共同组成。物质特别是营养物质，从环境系统，流向生物系统，通过合成，转化和分解，进行生物的生化生理作用，促进生物的生长发育，完成生命活动，以及繁殖后代的全过程。生物在繁殖过程中，遗传物质的结构及其遗传方式构成遗传系统。作物群落遗传育种是在系统中进行的，不仅受系统的支配，而且遵循系统的规律，以完成育种任务。
作物分类系统包括界、门、纲、目、科、属、种、类型、品种。作物属栽培植物，它的分类服从于植物分类系统，并且在实际应用中，需要增添品种（cultivar）的阶元。1980年国际栽培植物命名法对品种的定义为：“国际通用术语品种表示栽培植物的一种集合，这种栽培植物可以通过任何一种特性（形态学的、生态学的、细胞学的、化学的或其他方面的）能明显地区分，而且它们在繁殖时（有性或无性）保留那些可区分的特性。品种（缩写为CV）只用在栽培植物上，是人类经过长期培育选择而形成的类型，其经济性状及生物学特性符合人类需要。”作物品种是在一定的生态和经济条件下，人为作物分类系统的基本阶元。
培育某种作物的新品种是作物群体育种的基本任务。培育作物群落中的多种群体的新品种是作物群落育种的特定任务。运用系统论的层次进化理论，结构和功能的关系，特别是功能不定等原理，对于指导作物群落育种具有重要的意义。
“系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的方法”。这是钱学森给系统工程所下的定义。系统工程属于管理技术。它不仅有规划和设计的软件部分而且还要研究、试验、制造和使用等硬件部分。两者都是工程所不可缺少的。从实际意义上讲，硬件对于完成工程具有决定的意义。作物群落育种是一项软件和硬件相结合系统工程。
凡处理系统的事务都是系统工程的内容。系统是事务的表现形式。各种事务管理（包括软件和硬件部分）共同构成各类具体的系统工程，例如工程体系的工程系统工程、经济部门的经济系统工程、军事部门的军事系统工程、生物科学的生物系统工程。事无大小只要把它作为一个系统，按系统科学思想、理论、方法和程序组织管理都构成系统工程，譬如大的农业系统工程，小的基因工程。按照这样的思路，组织管理作物群落育种系统的规划、设计、研究、培育、试验和使用，把有关的育种系统工程如“三系”育种、细胞工程和基因工程等组合在一起，发挥整合效应，将使作物品种培育工作出现一个新的局面。