华盛顿州普尔曼讯METER Group(一家致力于为环境科学、农业及岩土工程领域提供精密科学仪器和软件解决方案的企业)欣然宣布了今年“格兰特·A·哈里斯奖学金”的获得者名单。
METER从收到的申请中遴选出六份杰出的提案,并授予四份荣誉提名。每位获奖者将获得价值10,000美元的METER仪器设备,以支持其开展创新性的研究生阶段研究。
马赫迪·塔莱比:罗格斯大学(岩土工程)——荣获 HYPROP 土壤含水率释放曲线实验室仪器及 PARIO 自动土壤粒度分析仪。马赫迪的研究项目专注于部分饱和状态对水泥加固土工程解释的影响。在研究提案中,马赫迪写道:
细粒沉积物(FGS)是一种尚未得到充分利用的建筑材料,美国陆军工程兵团每年在美国疏浚的沉积物超过2亿立方码。然而,由于其含水量高且力学性能差,细粒沉积物通常被视为废弃物,并被填埋于类似垃圾填埋场的设施中。 水泥固结为有益再利用提供了一条可行途径,但实验室结果表明,在实际含水条件下,部分饱和及其相关的吸力可能主导工程响应,导致使用传统土力学框架解释力学响应(如强度和变形)面临挑战,从而显著限制了细粒沉积物的潜在应用。 本研究将通过明确量化FGS含水状态、颗粒尺寸及有机质含量对部分饱和度和吸力的影响,并将其与针对同一FGS样本进行的直接简单剪切试验所得的力学行为相结合,从而直接应对这一挑战。
了解有关马赫迪及其过往作品的更多信息,请访问:
多尔卡斯·卡约德:田纳西州立大学(环境科学专业)——荣获 SATURO 双头渗流仪和迷你圆盘渗流仪。多卡斯的研究项目致力于解析长期落叶堆积的森林土壤中,基质排斥性与大孔隙流之间的解耦关系。在她的研究提案中,多卡斯写道:
在森林生态系统中,落叶层堆积传统上被视为增强入渗和减少侵蚀的一种机制。然而,随着落叶层变厚并分解,会释放出疏水性有机化合物,这些化合物会包裹矿物颗粒,从而导致土壤产生疏水性(SWR)。本项目旨在研究这种润湿性改变所带来的水文影响。 通过采用自动化田间饱和电导率与张力渗流测量的独特组合方法,我们将量化疏水性如何削弱基质流,从而迫使水流进入快速的大孔径旁路流。这项研究将为完善森林集水区的流域径流模型提供关键数据。
迪内什·古拉蒂:爱达荷大学(水资源)——获赠TEROSTEROS 土壤水分剖面探头、TEROS 安装工具、 NDVI 传感器、ZL6 数据记录仪,以及 ZENTRA Cloud的订阅服务。迪内什正以土壤水分耗竭作为验证目标,评估用于灌溉决策的蒸散量(ET)模型。他在提案中写道:
本项目通过将基于通量塔的验证方法转向根区土壤水分耗竭,从而推进了蒸散量(ET)模型的评估工作,并直接检验了改进的蒸散量估算值能否切实改善灌溉决策。本研究拟通过田间调查,评估现有及新兴的地面和卫星蒸散量模型在灌溉管理中的性能,特别侧重于这些模型在爱达荷州南部农田中准确约束根区土壤水分耗竭的能力。 本研究旨在证明将土壤水分消耗作为最先进ET模型的直接验证目标。尽管大多数ET模型评估侧重于与其他ET估算值的一致性,但灌溉决策实际上是由土壤水分消耗而非ET本身所决定的。本项目通过评估改进的ET估算值能否转化为对根区土壤储水量的更佳预测能力,从而弥合了这一脱节。
了解有关迪内什及其过往作品的更多信息,请访问:
阿维纳什·戈纳巴图拉:德克萨斯农工大学(岩土工程)TEROS 含水量传感器、TEROS 土壤水势传感器、ZL6 记录仪,以及 ZENTRA Cloud的订阅服务。阿维纳什正在对桥梁桥台引道板进行基于仪器监测的性能评估。他在提案中写道:
全国约60万座桥梁中,有25%的桥梁引道处存在可测量的沉降,通常表现为路面凸起。桥梁凸起不仅严重影响行车舒适度、安全性和交通流量,还带来了巨大的维护需求和成本。桥梁引道板沉降通常归因于支撑填土土体内部含水条件的变化。 现有的设计方法主要基于经验,且受限于缺乏将回填土水力条件与桥台沉降相关联的现场数据。本研究的目的是通过现场试点研究,了解含水率和基质吸力变化对桥梁颠簸形成的影响。已选定一座试验桥,METER group 其支撑回填土的多个深度系统性地METER group 含水率和基质吸力传感器。 研究将针对控制组(结构性回填)和水泥稳定段,考察引桥板回填层的液压力学响应。通过将原位湿度和毛孔吸力传感器采集的数据与沉降数据相结合,建立引桥板的液压力学关联模型。本研究将有助于开发基于传感器的指标,用于早期识别易产生桥面隆起的情况,从而提前规划加固措施。
了解有关阿维纳什及其过往作品的更多信息,请访问:
亚历克斯·克鲁克尚克斯:哥伦比亚大学(生态水文学与土壤科学)—TEROS 湿度传感器、TEROS 土壤水势传感器、ZL6 记录仪,以及 ZENTRA Cloud的订阅服务。亚历克斯计划通过原位土壤水分监测,对东北部某片森林的土壤水力性质空间变异性进行表征。她在研究提案中写道:
土壤基质势(Ψ)和体积含水率(θ)的原位测量对于实时评估森林健康状况和土地-大气相互作用至关重要,且其对自然现象(如滞后现象、覆压)的揭示可能比实验室测得的土壤持水曲线更为详尽。 然而,由于土壤持水能力在空间和时间上均存在显著变异性,其原位评估较为困难。本项目旨在通过构建高密度的Ψ和θ传感器网络,提升对土壤持水能力的表征与理解。通过空间变异性分析以及与实验室测得的土壤持水曲线的对比,将为利用原位和实验室方法表征森林土壤水力特性提供最佳实践指南。最后,本项目将建立一个开放获取的土壤水分数据库,供研究人员和社区成员使用。
了解有关亚历克斯及其过往作品的更多信息,请访问:
切尼·柯林斯:肯塔基大学(法医人类学)——获赠TEROS 土壤湿度传感器、ATMOS 多功能气象站、ZL6 数据记录仪以及ZENTRA Cloud订阅。切尼正在评估多种地球物理技术,用于长期监测模拟的秘密墓穴。她在提案中写道:
该跨学科项目旨在评估在富含黏土的土壤中,哪些地球物理探测工具或组合方案能够随着时间的推移最可靠地探测到模拟墓穴。尽管地层穿透雷达(GPR)被广泛用于墓穴探测,但在高湿度黏土环境中,其有效性往往受到限制,因此有必要评估其他替代或补充方法,例如固定探头电阻率法(FPR)和电阻率层析成像法(ERT)。 本项目将利用GPR、FPR和ERT对14处模拟坟墓进行为期12个月的地球物理监测。实验坟墓中将放置野猪(Sus scrofa)尸体,作为人类遗骸的替代物。 将评估的变量包括墓穴深度、尸体尺寸、篷布包裹、季节性、土壤含水量以及GPR天线频率。本项目的研究成果将显著提升对秘密埋葬的法医检测能力,并完善跨长期时段的考古墓葬识别方法。
了解有关夏延及其过往作品的更多信息,请访问:
多米尼克·格罗曼:弗吉尼亚理工大学(葡萄栽培学)TEROS 土壤湿度传感器、ATMOS 一体化气象站、ZL6 记录仪,以及 ZENTRA Cloud的订阅服务。多米尼克正在研究土壤基质势的变化是否能解释葡萄藤对藤下覆盖作物的反应。他在研究提案中写道:
葡萄藤下覆盖作物(UCCs)是葡萄园中替代除草剂使用的一种可持续方案,但在美国东南部温暖潮湿的条件下,其对土壤水分及葡萄藤生长表现的影响尚不明确。 本项目将TEROS 传感器,追踪一年生和多年生UCC如何影响土壤基质势,进而影响葡萄藤的营养状况、产量及果实品质。通过研究UCC在美国东南部日益多变的降水条件下对土壤水分动态的影响,本研究将为商业酿酒葡萄种植者提供适应气候变化的覆盖作物种植建议。
维多利亚·沃扬:科罗拉多州立大学(生态水文学)——获赠SOLYX 14型土壤湿度传感器、ZL6 数据记录仪,以及 ZENTRA Cloud的订阅服务。维多利亚正通过一个集成的树木-土壤传感器网络监测森林水文动态。她在项目申请书中写道:
该项目将研究科罗拉多州北部一个以积雪为主的森林中,黄松的日变化和季节性水分动态。从2026年春季开始,将在四棵相邻的树木上安装TEROS树干水分传感器、树液流量传感器和树干测径仪,此前将对TEROS传感器进行实验室校准,校准过程将在受控的体积含水率梯度条件下进行。 将在一棵重点树木的树干上,于3个不同高度安装永久性电阻率断层成像(ERT)阵列,同时利用地表ERT阵列对土壤水分分布进行成像。校准后的树干测量数据将用于约束ERT信号的解释,并区分由水分驱动与由流体导电性驱动的电学响应。研究结果将量化树木内部储水动态,并加深对树木在日益加剧的干旱胁迫下水分调节机制的理解。
了解有关维多利亚及其过往作品的更多信息,请访问:
凯蒂·扬森:堪萨斯州立大学(农学)——荣获 ACCUPAR LP-80,该设备用于测量冠层光截留量和leaf area index。凯蒂正通过一个集成的树木-土壤传感器网络监测森林水分动态。她在研究提案中写道:
自2021年以来,秋行军虫(FAW;学名:Spodoptera frugiperda)已成为堪萨斯州牧草种植系统中反复出现且造成经济损失的害虫。气候模式的变化,包括霜冻推迟以及凉爽潮湿的天气,可能会加速秋行军虫在堪萨斯州的繁殖并延长其生命周期。 2022年,堪萨斯州中部和东部约35%的耕地被视为牧场或饲料地,这些区域通常投入较少且管理强度低于农田,从而增加了其对秋行军虫的易感性。2025年,该地区生产者报告称,在8月高温天气下进行晚期刈割或过度放牧后,冷季型多年生牧草出现枯黄,并可能因秋行军虫而死亡。 本项目旨在通过评估(1)天气模式、(2)土壤特性(质地和养分)以及(3)化学药剂施用如何影响蓟马危害的严重程度和变异性,识别影响堪萨斯州牧草地蓟马危害严重程度及变异性的环境与管理因素,从而降低生产者的经济风险。蓟马每年最早于6月中旬从德克萨斯州南部迁徙至堪萨斯州,种群数量持续增长直至初霜降临。 与堪萨斯州中部和东部30年平均初霜日期(10月12日)相比,2024年和2025年的平均初霜日期推迟了3至13天,从而延长了大麦螟在堪萨斯州的存活期。本项目的研究成果将编纂成指南,以帮助降低堪萨斯州中部和东部牧草种植的经济风险。
萨钦·卡尼亚:华盛顿州立大学(土壤物理学)TEROS 实验室土壤湿度传感器、SO-431土壤氧气传感器,以及 HYPROP 土壤含水量释放曲线实验室仪器、一台ZL6 数据记录仪、一个ZSC 传感器接口,以及 ZENTRA Cloud的订阅服务。萨钦正在研究月球和火星表层土壤的水力特性及根区氧气动态。他在提案中写道:
人类登陆月球和火星被视为太空探索的重要里程碑。人类登陆月球和火星的前提是能够种植作物以保障食物供应。然而,月球和火星的表层土壤均不适合作物生产。月球和火星的表层土壤营养贫瘠,主要由初生矿物组成,且缺乏显著数量的黏土。 要在月球和火星上成功种植作物,必须对月壤和火星土壤进行改良,使其适合植物生长。本项目的目标是表征经营养改良的月球和火星土壤模拟物的保水性、水力特性及通气性,以支持太空探索任务期间的小麦生长。土壤将通过添加无机肥料、堆肥和生物炭进行改良。 将采用标准盆栽混合基质作为对照,以对比月球/火星表层土壤基质与地球生长介质的差异。将通过蒸发法(HYPROP)和露点法(WP4)测定持水特性。另设一个装有传感器的柱状装置,用于监测水势(TEROS )和含氧量(SO-411),以确定根区通气的最优条件。 基于这些数据,将设计一种最优基质,以在目标水势为−50和−500 kPa时(前者最适宜小麦生长,后者最适宜抑制根区病原体)获得充足的根区通气。本项目的研究成果将揭示改良后月球和火星风化层的保水与通气关系,为地外探索任务中的太空农业提供科学依据。
了解有关萨钦及其过往作品的更多信息,请访问:
格兰特·A·哈里斯奖学金旨在表彰在农业、环境或岩土科学任何领域做出杰出贡献的研究生,从而促进创新、思想领导力及前沿科学研究。
点击此处了解有关格兰特·A·哈里斯奖学金的更多信息。
在METER Group我们致力于通过开发创新的生物物理测量工具来造福人类,这些工具能够简化环境数据的采集工作,从而推动在可持续发展、安全及生态系统保护领域取得具有重要意义的发现。
www.metergroup.com
霍普金斯庭院东北2365号
华盛顿州普尔曼市 99163
电话:+1.509.332.2756
克尔滕·坎贝尔,市场总监
[email protected]