Plants must respond to multiple stimuli in a natural environment. Therefore they need the ability to rapidly reorganise and specifically build up appropriate metabolites to adapt to their environment. Abiotic cues, such as ambient solar radiation, influence the next trophic level directly, but also an altered plant composition triggered by these environmental cues can have an effect on the behaviour of herbivores. The aim of this study was to test effects of the important ultraviolet (UV) radiation on plants and on plant-insect interactions using multi-level investigations. The focus was on the conduction of controlled experiments with broccoli plants in highly engineered greenhouses covered with innovative materials, which only differed in their UV-B transmission. For the first time in this controlled environment the plant-mediated UV-B effects on phloem-feeding aphids were studied. Broccoli plants (Brassica oleracea L. convar. botrytis, Brassicaceae) were under filter tents either exposed to (inclusion, +UV) or not exposed to (exclusion, -UV) UV-A / UV-B radiation. In greenhouses covered with new, innovative materials transmitting high (80%), medium (23%) or low (4%) levels of ambient solar UV-B radiation, in particular the influence of UV-B radiation on broccoli was examined. Plants respond highly specific to environmental stimuli such as UV-B radiation and herbivory. UV-B radiation has a strong impact on the plants’ architecture and flavonoid contents, which can in turn influence plant-insect interactions. Phloem-feeding aphids can be negatively affected by UV-B mediated plant changes. However, a direct effect of UV radiation on the behaviour of herbivores is also evident. Mainly the number, composition and quality of herbivorous species as well as an exceeding of a certain infestation threshold determine the mode of plant changes. In conclusion, UV-B radiation has the potential to harden plants against herbivores and simultaneously increases the concentrations of valuable secondary metabolites for human nutrition in important crop species such as broccoli. / In ihrer natürlichen Umgebung sind Pflanzen verschiedensten und vor allem wechselnden Umwelteinflüssen ausgesetzt, auf die sie schnell und angemessen reagieren müssen. Das Insektenverhalten der nächsten trophischen Ebene wird direkt durch abiotische Umweltfaktoren, wie zum Beispiel Sonnenstrahlung, sowie durch daraus resultierende Veränderungen in Pflanzen gesteuert. Das Ziel dieser Untersuchung war es, herauszufinden, wie sich ultraviolette (UV) Strahlung auf Pflanzen und Pflanzen-Insekten Interaktionen auswirken kann. Dies wurde auf verschiedensten Ebenen untersucht. Mit Hilfe von speziell angefertigten Gewächshäusern konnten Brokkolipflanzen unter kontrollierten UV-B Bedingungen angezogen werden. Der Einfluss von UV-B Strahlung auf Brokkoli und von UV-B induzierten Effekten in Brokkoli auf phloem-fressende Blattläuse wurde erstmals untersucht. Die Experimente wurden mit Brokkolipflanzen (Brassica oleracea L. convar. botrytis, Brassicaceae) durchgeführt, die in Folienzelten mit unterschiedlicher UV-Strahlungsdurchlässigkeit exponiert wurden. Die Eindeckungen der Folienzelte waren entweder UV-A / UV-B durchlässig (+UV) oder undurchlässig (-UV). Gewächshäuser mit innovativen Eindeckungsmaterialien, die speziell UV-B in hohen (80%), mittleren (23%) oder geringen (4%) Mengen transmittierten, wurden genutzt, um den alleinigen Effekt von UV-B Strahlung auf Pflanzen hervorzuheben. Pflanzen reagieren auf verschiedene Umweltreize wie zum Beispiel UV-B Strahlung und Herbivorie sehr zielgerichtet. UV-B Strahlung hat einen starken Einfluss auf das Pflanzenwachstum und die Flavonoidgehalte, was wiederum Pflanzen-Insekten Interaktionen artspezifisch steuern kann. Phloem-fressende Herbivoren können durch UV-B-induzierte Pflanzenveränderungen negativ beeinflusst werden. Ein direkter UV-Effekt auf das Verhalten von Herbivoren ist jedoch ebenfalls erwiesen. Sowohl die Anzahl, Zusammensetzung und Qualität von Herbivorenarten also auch das Überschreiten einer definierten Befallsschwelle bestimmen das Ausmaß der Pflanzenveränderungen. Zusammenfassend ist zu sagen, dass UV-B Strahlung Pflanzen gegenüber Fraßfeinden abhärten und gleichzeitig die Konzentration wertvoller pflanzlicher Inhaltsstoffe für die menschliche Ernährung in Feldfrüchten erhöhen kann.

The ionospheric response to solar extreme ultraviolet (EUV) variability during 2011–2014 is shown by simple proxies based on Solar Dynamics Observatory/Extreme Ultraviolet Variability Experiment solar EUV spectra. The daily proxies are compared with global mean total electron content (TEC) computed from global TEC maps derived from Global Navigation Satellite System dual frequency measurements. They describe about 74% of the intra-seasonal TEC variability. At time scales of the solar rotation up to about 40 days there is a time lag between EUV and TEC variability of about one day, with a tendency to increase for longer time scales.

The ionospheric response to solar extreme ultraviolet (EUV) variability during 2011–2014 is shown by simple proxies based on Solar Dynamics Observatory/Extreme Ultraviolet Variability Experiment solar EUV spectra. The daily proxies are compared with global mean total electron content (TEC) computed from global TEC maps derived from Global Navigation Satellite System dual frequency measurements. They describe about 74% of the intra-seasonal TEC variability. At time scales of the solar rotation up to about 40 days there is a time lag between EUV and TEC variability of about one day, with a tendency to increase for longer time scales.

The ionospheric response to solar EUV variability during 2011 - 2014 is shown by an EUV proxy based on primary ionization calculations using combined solar spectra from SDO/EVE and SolACES on board the ISS. The daily proxies are compared with global mean TEC analyses. At time scales of the solar rotation and longer, there is a time lag between EUV and TEC variability of about one to two days, indicating dynamical processes in the thermosphere/ionosphere systems. This lag is not seen at shorter time scales. When taking this delay into account the TEC variance at the seasonal and short-term time scale explained by EUV variations increases from 71% to 76%. / Die ionosphärische Antwort auf Variationen des solaren EUV im Zeitraum 2011-2014 wird anhand eines Proxys dargestellt, welcher die primäre Ionisation auf der Basis gemessener solare EUV-Spektren beinhaltet. Die täglichen Werte werden mit Analysen des global gemittelten Gesamtelektronengehalts verglichen. Auf Zeitskalen der solaren Rotation und länger findet sich eine Zeitverzögerung zwischen der EUV-Variation und des derjenigen des Gesamtelektronengehalts von ein bis 2 Tagen, welche auf dynamische Prozesse im System Thermosphäre/Ionosphäre hinweist. Die Verzögerung ist auf kurzen Zeitskalen nicht zu sehen. Wenn diese Verzögerung berücksichtigt wird, erhöht sich die durch EUV-Variationen erklärte Varianz des Elektronengehalts von 71% auf 76%.

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