在以下段落中，简要描述了教师、本科生和研究生开展的不同研究活动。

用于监测原位回收 (ISR) 铀矿开采现场地下水位的无线传感器网络 (WSN)（Lee Clapp 博士，Corando Gallegos 先生）

由于过度依赖淡水含水层资源，地下水位下降是德克萨斯州大部分地区和其他半干旱地区的一个问题。 德克萨斯州某些地区的地下水位最近以每年超过 50 英尺的速度下降，灌溉是主要的用水户。 对于依赖密集地下水抽取的德克萨斯州的农业和采矿活动，获取近乎实时的地下水高程数据对于有效的地下水管理至关重要。 不幸的是，获取可靠的实时地下水位数据可能很困难，尤其是在分散的偏远地区。 为了解决这个问题，Clapp 博士的研究团队正在评估远程无线传感器网络 (WSN) 的部署，以实时监测德克萨斯州原位回收 (ISR) 铀矿开采地点的地下水位。 ISR 是一种“溶液开采”实践，涉及将增氧地下水注入铀矿区的含水层，然后将产生的“浸出液”泵送到地表，通过离子交换 (IX) 提取溶解的铀。 液压控制是通过在现场创建地下水“凹陷锥”来实现的，方法是从 IX 处理的浸出剂中去除 3% 的“渗出液”，然后用氧气对其进行重新修正并将其重新注入地层。 水力排放被注入淡水含水层以下数千英尺的获准深注井中。 保持凹陷锥对于防止采矿溶液“偏离”现场至关重要； 然而，制造过度的凹陷锥会不必要地消耗地下水。 Clapp 博士的实验室正在评估使用 WSN 改进 ISR 采矿场液压控制的具体应用。

使用无人机进行远程土壤监测（Selahattin Ozcelik 博士、Juan Rodriguez 先生、Kyle Barton 先生、Genesis Cantu 女士、Isaac Olson 先生）

水是美国和全世界可持续作物生产系统的关键资源，有限的土壤水可用性对作物生长的影响超过所有其他环境因素的总和。 因此，在缺水条件下提高作物产量已成为农业科学家的首要目标。 为此，研究了无人机系统 (UAS) 的集成，以无线监测土壤水分和作物生产力。 研究团队开发了一个使用无人驾驶飞行器 (UAV) 的系统，即使在基础设施不允许的情况下也可以轻松访问偏远地区。 这是通过结合高效、高有效载荷的多旋翼无人机来实现的，现在可以随意进入预定的操作区域。 通过使用无人机，系统不再依赖于道路状况或蜂窝网络是否出现故障。 该系统由两个要素组成； 一个传感器节点，测量土壤湿度、温度和电导率，以及一个接收器节点。 传感器节点包含与传感器接口所需的设备，而接收节点则配备了将数据从传感器节点直接无线传输到网站的设备。 在此配置中，无人机在传感器节点的连接范围内携带接收器节点。 系统建立快速连接，将数据从传感器节点传输到接收节点。 然后，在传感器数据上传到接收节点后，无人机将接收节点带到 Wi-Fi 网络的范围内。 到达那里后，接收方节点将数据上传到网站。

使用无线传感器网络有效监测动态地下水状况（Nuri Yilmazer 博士、Taofiki Saliyu 先生、Joaquin Massa 先生）

得克萨斯州的 Wintergarden 地区已成为该国冬季蔬菜的主要生产地之一。 该地区的作物生产主要是通过严重依赖地下水的中央枢轴灌溉系统实现的。 因此，需要开发一种准确可靠的地下水位监测系统。 通过提供更高的空间和时间分辨率，特别是在偏远地区，集成地下水 WSN 传感器具有比传统监测技术更有效地监测动态地下水状况的巨大潜力。 我们的研究团队的研究目标是：1) 开发、部署和评估可靠的 WSN，用于连续实时远程监测 Wintergarden 地区中央枢轴灌溉系统附近的地下水位和电导率； 2) 设计和研究更好的通信系统和节点架构； 3) 为分散的 WSN 开发波束成形技术，以提高覆盖范围并降低功耗； 3) 将 WSN 与基于网络的平台相结合，以便与区域利益相关者共享和可视化实时地下水数据。

部署在校园的无线传感器网络

 

维持作物生产的水资源管理策略（Shad Nelson 博士、M. Setamou 博士、A. Bhandari 博士、Desiderio De Leon 先生、Eva Morgan 女士）

尽管每年平均降雨量超过 20 英寸，但南德克萨斯仍被认为是半干旱环境。 尽管整个地区的湿度水平通常超过 80%，但降雨分布是零星的，其中强降雨事件和大型事件每年仅在几个月内占主导地位。 这导致对农作物的高蒸发需求是南德克萨斯州处于半干旱气候条件的原因。 因此，补充灌溉对于园艺作物生产至关重要，尤其是对于柑橘等多年生作物。 下里奥格兰德河谷是该州重要的园艺产区，地表水用于满足农作物的用水需求。 该地区柑橘生产的主要灌溉方法是漫灌，而沟灌方法用于其他园艺作物，如西红柿、辣椒、洋葱、南瓜、生菜等。这些灌溉方法通过蒸发导致大量水分流失，关闭- 现场水运动，或淋滤超出作物的有效生根区。 本研究的重点是评估水资源管理策略，以使用较低的用水量原则和/或土壤管理技术来维持作物生产。

 

德克萨斯柑橘园一年生覆盖作物生态系统服务评估（Joel Cabrera 博士，Leticia Robles 女士）

下里奥格兰德河谷 (LRGV) 农业区易受气候变化的影响，影响柑橘园等高价值特种作物。 柑橘生产者使用补充灌溉来满足柑橘用水需求。 柑橘生产有多种供水系统，但首选的灌溉方法是漫灌。 然而，漫灌的效率非常低，因为大量的水流失了，只有少量的水到达了树木的根区。 该研究的主要目标是种植覆盖作物 (CC) 并观察水分渗透的影响，以及杂草控制和土壤有机质 (SOM) 组成。 为了评估覆盖作物对这些变量的影响，将进行两个实验。 实验一将在葡萄柚中进行（柑橘x天堂.) 果园，而实验 II 将在受控条件下进行。 这些实验将评估三种一年生覆盖作物：荞麦（荞麦属荞麦), 逊麻 (猪屎肠 L.）和向日葵（向日葵). 实验 I 将评估在田间条件下种植在葡萄柚行之间空白处的 CC。 实验二将用于研究覆盖作物的 SOM 组成和耗水量。 这些发现将有助于确定 CC 是否对柑橘园有益，以及哪种 CC 可以提高柑橘对不断变化的气候条件的适应能力。

 

为节水改良土壤（Greta Schuster 博士，Amberley Zaragoza 女士）

水对于全球农业生产至关重要，在粮食安全中发挥着重要作用。 来自降水和/或灌溉的水对德克萨斯州南部作物系统的影响一直是早期和大量研究的主题。 在新兴的旱地种植系统中，重点是捕获和保留全年降水，主要是在生长季节。 良好的土壤是高效用水和健康植物的基础。 与最佳管理实践一起，添加有机物质是改善土壤的最佳方法之一。 增加土壤有机质会增加粘土的渗透率，从而减少水和养分的流失。 它提高了沙质土壤的保水和养分保持能力，减少了因排水而流失的水分和养分。 （改良土壤以保持水资源）

 

土地管理和覆盖作物混合物对长期研究领域土壤理化特性的影响（Sanku Dattamudi 博士，Erik Zamora 先生）

南得克萨斯州正面临过去几年的严重降雨不足，导致农作物歉收和重大经济损失。 土地管理实践和覆盖作物有可能通过更好的土壤结构和土壤团聚稳定性来保留更多的土壤水分。 因此，当前项目正在评估覆盖作物混合物在提高 Corpus 中心棉花-高粱作物田持水能力方面的有效性。 其他生态系统服务，包括有机碳积累和土壤其他养分的增加，是该项目的主要预期成果。

 

德克萨斯州南部冬季花园和沿海弯道地区的地下水资源和水质Fabian Maldonado、Joseph Saenz 先生、Joshua Gallegos 先生、Jorge Hernandez 先生、Ysenia Grandos 女士、Michael Ramos 先生、Marilyn Coronado 女士）

在德克萨斯州南部的半干旱地区，包括圣安东尼奥以西的冬季花园地区和德克萨斯州科珀斯克里斯蒂附近的 Coastal Bend 地区，水资源，包括地下水和地表水，都非常稀缺。 由Drs指导的研究小组。 Amaya 和 Alexander 承担了几个不同的水资源主题，包括对位于 Carrizo-Wilcox 含水层南部的 Winter Garden 地区主要水源的分析。 该含水层的水位下降以及从含水层可恢复的水的盐度，使用地下水建模和公开数据分析进行调查。 分析了 Coastal Bend 地区的水资源，主要包括 Nueces 河和科珀斯克里斯蒂湾等地表水资源，以及该地区有限范围内的地下水资源，以了解其满足人口必要需求的能力在该地区的。

 

植物病原体对格兰德河灌溉水的威胁（Veronica Ancona 博士、Sabrina Garza 女士、Miriam Calderon 女士）

德克萨斯州南部的下里奥格兰德河谷是一个重要的农业区，依赖里奥格兰德河作为灌溉水源。 河水是否适合灌溉取决于许多因素，包括总溶解固体、盐分、大肠菌群和其他污染物的含量。 已经报道了几项监测这些质量参数的研究，但忽视了植物病原体的存在，这些病原体可以通过河水传播并影响作物的活力和生产力。 为了解决这个问题，安科纳实验室专注于评估用于灌溉的河水，以分离、鉴定和监测真菌植物病原体。

 

里奥格兰德河灌溉水中微塑料和纳米塑料的监测和影响（Veronica Ancona 博士、Jianhong-Jennifer Ren 博士、Seth Kuby 先生、Vanessa Almazan 女士 Olivia Garcia 女士、Victor Garcia 先生）

美国国家科学基金会 (NSF) 为启动“微纳米塑料科学、技术、创新和控制中心 (μnPlasTIC)” 提供的补充资助旨在应对微塑料和纳米塑料在不同环境中的挑战。 在这个项目中，安科纳实验室与 Ren 的实验室合作，重点监测下里奥格兰德河谷灌溉分配系统水中的微塑料和纳米塑料，并评估它们对农业生态系统的影响。

 

沿海流域水文和污染物负荷及其对海湾和河口水质的影响（Jianhong-Jennifer Ren博士， Kurtis M Kuypers、Miranda De La Garza 女士、Jessica Cervantes 女士、Alberto Aguirre 先生）

德克萨斯州南部地区，包括德克萨斯州的 Coastal Bend 和 Rio Grande Valley，正在经历影响自然和多样化社会生态系统的众多环境挑战。 特别是，由于邻近流域的污染，沿海海湾和河口经常出现水质恶化，涉及营养物质、沉积物和新出现的污染物。 这些问题造成了广泛的环境和人道主义压力，例如藻类大量繁殖、溶解氧降低、鱼类死亡以及农业和其他用途供水中的水质差。 造成这些问题的因素包括直接的人类活动（例如相邻流域发生的土地利用变化）和自然事件（例如季节性洪水和飓风）。 为了帮助解决这些环境可持续性问题，Ren 的团队专注于实施和应用基于过程的模型，结合实验室和现场规模研究，以阐明控制这些问题所涉及的基本过程的因素，从而促进有效解决方案的确定。

 

建模与动态预测与决策支持系统研究 （Tushar Sinha 博士， Ricardo Javier Torres、Danielle Maynard 女士、Janay Garza 女士、Jodi Swaenpoel 女士、Madilyn Dugosh 女士）

Sinha 博士正在领导建模和动态预测子项目，该子项目侧重于改善三个水资源规划区域的地表水和地下水及水质的管理：a) 得克萨斯州中部的冬季花园区域，b) 沿海弯道区域和 c) 里约热内卢下游德克萨斯州南部的格兰德河谷 (LRGV) 地区。 Sinha 博士的研究实验室专注于与城市化和气候变化相关的问题及其对德克萨斯州南部多个流域水量和水质的影响。 解决这些问题涉及制定战略以改善溪流水质、减轻洪水和改善水资源管理。 Sinha 博士的团队还致力于开发可视化和查询地理空间数据集的界面。      

 

决策模型的开发（Benjamin Turner 博士，Mr. James Russell、Kendall (Cloud) Schroeder 女士、Julianna Leal 女士、Caleb Reed 先生、Chris Flores-Lopez 先生、Lane Michna 先生、Erica Salinas 女士、Henry Burns 先生、Nicolas Cavazos 先生）

Benjamin Turner 博士通过所有三个子项目的协作为 CREST-SWU 的工作做出贡献——监测和信息系统 (MIS)、建模和动态预测 (MDF) 以及决策支持系统 (DSS，他也领导)。 DSS 子项目的重点是开发针对南德克萨斯州区域水资源管理问题的独特决策模型，以便利益相关者可以快速试验替代气候、政策或管理情景，以评估社会、经济、水文、农艺、和环境领域。