公元前6世纪希腊哲学家毕达哥拉斯的信徒认为，地球位于宇宙中十个标准球体的中心，而且这些星球随着一种人耳无法察觉的和谐旋律运行。数百万年来，地球上的土地、空气、水和生物都在复杂、不断进化的和谐状态下运作，偶尔因小行星撞击地球而中断。人类行为给这种和谐的状态带来了新的声音，起初还算轻柔且能与其他事物兼容。最后，这声音却开始与星球运行的律动产生冲突。
在20世纪，人类重新排列了原子，改变了大气圈的化学作用。我们所造成的影响，不论从最小或最大的事物都能感受得到。本书第一部讲的是1900年后我们所造成的环境变迁，包括组成地表的岩石与土壤（岩石圈与土壤圈）；占地表大部分的水域——包括咸水与淡水以及深水下方（水文圈）；大气与低海拔空间（大气圈）；以及所有生物族群（生物圈）。
这样的组织结构，隐藏了各圈之间紧密的关联性。就好比历史是一张无缝的网，在生态中所有事物均与其他事物有关。从地表下方挖出的煤炭，燃烧后会释放气体与灰烬到大气圈中。雨水会冲刷掉部分空气中的污染，流入水中。水中的污染物最终会停留在河流、湖泊或海洋的底部，成为沉淀物的一部分，并因此回归岩石圈。地球有一套复杂的生物化学机制，其中所有元素（以碳、硫、氮为主，但也包括其他许多元素）都在各圈之间不断循环。我的组织架构可能会让人忽略这些循环。但经由分拆方式来追溯地球生物化学机制循环状态变迁的历史，则会掩盖污染物在地中海里或大阪空气中所累积的影响。对于大部分的文化而言，所谓世界就是土地、空气、水和生物，而非碳与硫，因此我将比照这种方式进行探讨。要撰写生态的历史，就必须打破它那张无缝的网。[1]
[1]Turner nt al 1990：393–466中有写得极为巧妙的生物地球化学史。