Озерные впадины на низменности либо старичные, либо термокарстовые. Мерзлотные процессы влияют на формирование современной коры выветривания и рельефа. Возникают трещины, бугры, избыточное увлажнение и течение грунта на контактах талых и мерзлых пород, так называемая солифлюкция.
Обычно в толще многолетней мерзлоты грунтов различают три горизонта: а) верхний — оттаивающий за лето здесь на 0,3–1,5 м, в котором активно идут процессы перемещения грунта — деятельный слой; б) средний, который не оттаивает, но сильнее нижележащего выхолаживается зимой и нагревается летом. Это вызывает большие температурные напряжения и нередко образование трещин до 2–4 м ниже деятельного слоя; в) нижний — мерзлотный грунт с постоянной температурой. При замерзании воды в морозобойных трещинах или трещинах высыхания среднего горизонта возникают полигональные грунты с прямолинейными трещинами и валиками вдоль них. Такие полигоны имеют чаще четырехгранную форму и достигают 30–60 м в поперечнике. Замерзающая же вода остается в трещине в виде ледяного клина. На каменистых грунтах формируются каменные кольца, «венки», «гирлянды» и т. п., на глинистых и суглинистых грунтах — ячеистые почвы, мелкобугристый рельеф, мелкополигональные грунты, пяти-и шестигранники до 0,5–2 м в поперечнике. В связи с маломощностью деятельного слоя (оттаивание летом происходит на небольшую глубину, и масса воды в слое невелика) в среднесибирской тундре мало крупных бугров — булгунняхов и наледей.
Полигональная тундра. Видные мерзлотные трещины, валики выжатого грунта вдоль них и замерзшие заболоченные четырехгранные ячейки
Фото Б. Тихомирова
А. И. Попов (1958) указывает на еще большие размеры четырехгранников — до 300, 500 и даже 1000 м по каждой стороне. Трещины, ограничивающие такие полигоны, имеют значительные размеры, а валики вдоль них в низовье Енисея некоторыми исследователями принимались за ледниковые камы.
По склонам долин и гор при мерзлотных процессах образуются полосы крупнообломочного материала. Вдоль таких полос возникают ложбины стока и выносится материал разрушения склонов. Вытаявший лед в трещинах приводит к образованию ложбин и даже оврагов на склонах, а на равнинах — к образованию земляных останцов — байджарахов высотой до 2–3 м или впадин термокарстовых озер. Байджарахи быстро возникают и разрушаются, а термокарстовые озера сохраняются долго из-за малого испарения. Чаще всего полигональные грунты наблюдаются на заболоченных местах. При избыточном увлажнении на горных склонах, особенно на приморских низменностях, образуются полигональные болота, легко происходят солифлюкционные процессы, и склон приобретает мелкоступенчатый профиль, а горные вершины быстро оголяются, становятся каменистыми. Многие, даже небольшие, возвышенности приобретают суровый облик высокогорных арктических пустынь, лишенных почвенного и растительного покровов.
В таких неблагоприятных жизненных условиях самые благоприятные местообитания растений в тундре — это подветренные склоны, глубокие долины, западины, в том числе трещины полигонов. Снежные забои в полых формах рельефа предохраняют растения от вымерзания и свирепых ветров зимой. Летом же в трещинах полигонов им обеспечивается хороший дренаж.
Приспосабливаясь к суровым климатическим условиям, арктические растения имеют приземистые и стелющиеся формы, жесткие листья, длинную, сильно разветвленную корневую систему и т. д. Так, арктические кустарники ив до 1 м длиной, распластавшись по земле только на несколько сантиметров, выставляют над мхами свои сережки. Многие из растений сохраняют зелень и даже цветы на долгую зиму, а некоторые сохраняют способность к подснежному развитию. Часто можно видеть весной под коркой снега изумрудные лужайки с бутонами цветов, в то время как на открытых местах нет еще признаков жизни. Стебли ложечной травы (Cochlearia arctica) на удобренных птичьим пометом местах после зимнего промерзания часто продолжают вегетировать и способны цвести.
Способность травянистых и кустарничковых растений к сохранению вегетативных органов на зиму имеет большое значение для оленей, которые предпочитают зеленый корм лишайникам.
Растительный и почвенный покров тундр мозаично распределен по поверхности в зависимости от микрорельефа, экспозиции склонов, механического состава грунтов, характера увлажнения и даже от местообитания птиц, грызунов и песцов. Это характерно для всех холодных и избыточно увлажненных территорий. Для своего размещения растения пользуются малейшим благоприятным фактором; это резко бросается в глаза в тундре. Повышения среди однообразных осоково-пушицевых кочкарников или мохово-лишайникового покрова покрыты красочным разнотравьем с крупными цветами: полярным маком (Papaver radicatum), лютиком (Ranunculus borealis), синюхой (Polemonium boreale), мытником (Pedicularis lapponica) и др. Растительный покров тундр разорван пятнами голых грунтов, которые увеличиваются в числе и размерах в северном направлении.
Короткое лето, длительный холодный период, холодные грунты, избыточная влажность деятельного слоя создают неблагоприятные условия для жизнедеятельности микроорганизмов. Разложение отмерших частей растений идет в тундре крайне медленно. Отмершие остатки не успевают разложиться за лето. Накапливается маломощный (так как растений вообще не очень много и в основном они многолетники) торфянистый слой, до 4 — редко до 20 см, покрывающий примитивную, почти не имеющую морфологических горизонтов, скрытоглеевую, оглеенную или глеевую почву. Почвы тундры обычно маломощны, содержат много щебня и дресвы (хрящеватые), мало нужных растениям солей и гумуса, который заключен в слое не более 3 см мощности. В связи с малой биологической активностью, деятельностью анаэробных (могущих жить без свободного кислорода) микроорганизмов и восстановительных процессов в почвах накапливаются вредные для растений закиси железа и алюмшщ^х. В целом тундровые почвы обладают низким плодородием. В квадратах полигональных тундр развиваются л’ибо моховой покров, либо осоково-пушицевые болотца, либо сине-зеленые водоросли, а почвенные горизонты вообще незаметны.
Склоны валиков вокруг полигона заняты лишайниками: тамнолией (Thamnolia vermicularis), цетрарией (Cetraria nivalis) и алекторией (Alectoria nigricans), зелеными мхами, среди которых прячутся нвы ползучая (Salix reptans) и полярная (Salix polaris). Там же растут камнеломки (Saxifraga nivalis, S. punctata), некоторые злаки, звездчатка, ожика (Luzula nivalis) и др. Иногда на равнинах встречаются подушки багровых и зеленых мхов. Берега многочисленных озер занимают заросли осок (Carex aquatilis), хвоща (Equisetum heleocharis), арктофилы (Arctophila fulva).
В тундре различают три ландшафтных подзоны.
Арктическая тундра занимает большую часть Таймырского полуострова, а восточнее — узкой полосой тянется через всю северную окраину страны. В ней отсутствуют ягодные растения, карликовая береза, почти нет лишайниковых тундр. Занимающие значительную площадь полигональные тундры состоят из квадратов сырых осочников.