Simultaneous environmental changes challenge biodiversity persistence and human wellbeing. The science and practice of restoration ecology, in collaboration with other disciplines, can contribute to overcoming these challenges. This endeavor requires a solid conceptual foundation based in empirical research which confronts, tests and influences theoretical developments. We review conceptual developments in restoration ecology over the last 30 years. We frame our review in the context of changing restoration goals which reflect increased societal awareness of the scale of environmental degradation and the recognition that inter‐disciplinary approaches are needed to tackle environmental problems. Restoration ecology now encompasses facilitative interactions and network dynamics, trophic cascades, and above‐ and belowground linkages. It operates in a non‐equilibrium, alternative states framework, at the landscape scale, and in response to changing environmental, economic and social conditions. Progress has been marked by conceptual advances in the fields of trait‐environment relationships, community assembly, and understanding the links between biodiversity and ecosystem functioning. Conceptual and practical advances have been enhanced by applying evolving technologies, including treatments to increase seed germination and overcome recruitment bottlenecks, high throughput DNA sequencing to elucidate soil community structure and function, and advances in satellite technology and GPS tracking to monitor habitat use. The synthesis of these technologies with systematic reviews of context dependencies in restoration success, model based analyses and consideration of complex socio‐ecological systems will allow generalizations to inform evidence based interventions. Ongoing challenges include setting realistic, socially acceptable goals for restoration under changing environmental conditions, and prioritizing actions in an increasingly space‐competitive world. Ethical questions also surround the use of genetically modified material, translocations, taxon substitutions, and de‐extinction, in restoration ecology. Addressing these issues, as the Ecological Society of America looks to its next century, will require current and future generations of researchers and practitioners, including economists, engineers, philosophers, landscape architects, social scientists and restoration ecologists, to work together with communities and governments to rise to the environmental challenges of the coming decades.

Increasingly, the success of management interventions aimed at biodiversity conservation are viewed as being dependent on the ‘resilience’ of the system. Although the term ‘resilience’ is increasingly used by policy makers and environmental managers, the concept of ‘resilience’ remains vague, varied and difficult to quantify. Here we clarify what this concept means from an ecological perspective, and how it can be measured and applied to ecosystem management. We argue that thresholds of disturbance are central to measuring resilience. Thresholds are important because they offer a means to quantify how much disturbance an ecosystem can absorb before switching to another state, and so indicate whether intervention might be necessary to promote the recovery of the pre-disturbance state. We distinguish between helpful resilience, where resilience helps recovery, and unhelpful resilience where it does not, signalling the presence of a threshold and the need for intervention. Data to determine thresholds are not always available and so we consider the potential for indices of functional diversity to act as proxy measures of resilience. We also consider the contributions of connectivity and scale to resilience and how to incorporate these factors into management. We argue that linking thresholds to functional diversity indices may improve our ability to predict the resilience of ecosystems to future, potentially novel, disturbances according to their spatial and temporal scales of influence. Throughout, we provide guidance for the application of the resilience concept to ecosystem management. In doing so, we confirm its usefulness for improving biodiversity conservation in our rapidly changing world.

Abstract We introduce the AusTraits database - a compilation of measurements of plant traits for taxa in the Australian flora (hereafter AusTraits). AusTraits synthesises data on 375 traits across 29230 taxa from field campaigns, published literature, taxonomic monographs, and individual taxa descriptions. Traits vary in scope from physiological measures of performance (e.g. photosynthetic gas exchange, water-use efficiency) to morphological parameters (e.g. leaf area, seed mass, plant height) which link to aspects of ecological variation. AusTraits contains curated and harmonised individual-, species- and genus-level observations coupled to, where available, contextual information on site properties. This data descriptor provides information on version 2.1.0 of AusTraits which contains data for 937243 trait-by-taxa combinations. We envision AusTraits as an ongoing collaborative initiative for easily archiving and sharing trait data to increase our collective understanding of the Australian flora.

ABSTRACT Ecological restoration increasingly aims at improving ecosystem multifunctionality and making landscapes resilient to future threats, especially in biodiversity hotspots such as Mediterranean-type ecosystems. Successful realisation of such a strategy requires a fundamental mechanistic understanding of the link between ecosystem plant composition, plant traits and related ecosystem functions and services, as well as how climate change affects these relationships. An integrated approach of empirical research and simulation modelling with focus on plant traits can allow this understanding. Based on empirical data from a large-scale restoration project in a Mediterranean-type climate in Western Australia, we developed and validated the spatially explicit simulation model ModEST, which calculates coupled dynamics of nutrients, water and individual plants characterised by traits. We then simulated all possible combinations of eight plant species with different levels of diversity to assess the role of plant diversity and traits on multifunctionality, the provision of six ecosystem functions (covering three ecosystem services), as well as trade-offs and synergies among the functions under current and future climatic conditions. Our results show that multifunctionality cannot fully be achieved because of trade-offs among functions that are attributable to sets of traits that affect functions differently. Our measure of multifunctionality was increased by higher levels of planted species richness under current, but not future climatic conditions. In contrast, single functions were differently impacted by increased plant diversity. In addition, we found that trade-offs and synergies among functions shifted with climate change. Synthesis and application . Our results imply that restoration ecologists will face a clear challenge to achieve their targets with respect to multifunctionality not only under current conditions, but also in the long-term. However, once ModEST is parameterized and validated for a specific restoration site, managers can assess which target goals can be achieved given the set of available plant species and site-specific conditions. It can also highlight which species combinations can best achieve long-term improved multifunctionality due to their trait diversity.

Abstract Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) facilitate ecosystem functioning through provision of plant hosts with phosphorus (P), especially where soil P is limiting. Changes in soil nutrient regimes are expected to impact AMF, but the direction of the impact may depend on context. We predicted that nitrogen (N)‐only enrichment promotes plant invasions and exacerbates their P limitation, increasing the utility of AMF and promoting AMF diversity. We expected that enrichment with N, P and other nutrients similarly promotes plant invasions, but decreases the benefit and diversity of AMF because P is readily available for both native and exotic plants. We tested these hypotheses in eucalypt woodlands of south‐western Australia, that occur on soils naturally low in P. We evaluated AMF communities within three modified ground‐layer states representing different types of nutrient enrichment and associated plant invasions. We compared these modified states to near‐natural reference woodlands. AMF richness varied across ground‐layer states. The moderately invaded/N‐enriched state showed the highest AMF richness, while the highly invaded/NP‐enriched state showed the lowest AMF richness. The reference state and the weakly invaded/enriched state were intermediate. AMF richness and colonisation were higher in roots of exotic than native plant species. AMF community composition differed among ground‐layer states, with the highly invaded/NP‐enriched state being most distinct. Distinctions among states were often driven by family‐level patterns. Reference and moderately invaded/N‐enriched states each supported distinct groups of zero‐radius operational taxonomic units (zOTUs) in Acaulosporaceae, Gigasporaceae and Glomeraceae, whereas Gigasporaceae and Glomeraceae were nearly absent from the highly invaded/NP‐enriched state. Further, Diversisporaceae and Glomeraceae were most diverse in the moderately invaded/N‐enriched state. Synthesis . Both the nature of soil nutrient enrichment and plant provenance matter for AMF. N‐only enrichment of low‐P soils increased AMF richness, likely due to the introduction of AMF‐dependent exotic plant species and exacerbation of their P limitation. In contrast, multi‐nutrient enrichment, decreased AMF richness potentially due to a decrease in host dependence on AMF, regardless of host provenance. The changes in AMF community composition with nutrient enrichment and plant invasion warrant further research into predicting the functional implications of these changes.

Ensuring ecosystem resilience is an intuitive approach to safeguard future provisioning of ecosystem services (ES). However, resilience is an ambiguous concept and difficult to operationalize. Focusing on resilience mechanisms, such as diversity, network architectures or adaptive capacity, has recently been suggested as means to operationalize resilience. Still, the focus on mechanisms is not specific enough because the usefulness of a mechanism is context-dependent. We suggest a conceptual framework, resilience trinity, to facilitate management of resilience mechanisms in three distinctive decision contexts and time-horizons. i) reactive, when there is an imminent threat to ES resilience and a high pressure to act, ii) adjustive, when the threat is known in general but there is still time to adapt management, and iii) provident when time horizons are very long and the nature of the threats is uncertain, leading to a low willingness to act. This emphasizes that resilience has different interpretations and implications at different time horizons which however need to be reconciled. The inclusion of time into resilience thinking ensures that longer-term management actions are not missed while urgent threats to ES are given priority.