Карст

Карст может образовываться в районах, где горные породы растворяются под воздействием грунтовых вод. В карстовой местности формируется уникальный водный режим. Во время весеннего половодья и после сильных дождей более низкие участки карстовой местности заполняются водой, образуя временные водоемы. В засуху тонкий слой почвы высыхает до плитняка, временные водоемы пересыхают. На карстовом поле Тухала (Ката) можно увидеть все типичные карстовые формы – карстовые озерки, провальные воронки, воронки, родники, пещеры, подземные реки. 
По карстовому полю протекает река Тухала протяженностью 26 км, из которых 6 км приходятся на три подземных рукава. Источник левого притока реки Пирита расположен в родниках Тамси болотной системы Махтра. Магнитом природоохранной территории, несомненно, является Ведьмин колодец, расположенный во дворе хутора Сулу на реке Тухала. Глубина восходящего источника – 2,4 м.  По всей видимости, колодезный сруб с целью защиты питьевой воды был построен на источнике в 1639 году, когда была основана школа Тухала. Хутор впервые упоминается в 1765 году. Во время паводка реки Тухала вода может переливаться через край колодезного сруба со скоростью до 100 литров в секунду.
 

То же место, что и на предыдущем снимке, но кажущаяся ровной местность залита водой. 

Ключевые и низинные болота, луга

От богатых известью прежних ключевых и низинных болот из-за близости к поверхности некогда занимавшего большую площадь плитняка к настоящему времени сохранилась лишь небольшая часть. Эти сообщества, питающиеся подземными водами, особенно чувствительны к изменениям водного режима. На нетронутых ключевых болотах растут пальчатокоренник кровавый, кокушник комарниковый, офрис насекомоносная, плаунок плауновидный, кокушник ароматнейший и другие виды. На низинных болотах и влажных лугах растет соссюрея эстонская, местный эндемик. На луговых сообществах произрастает ленец бесприцветничковый, которому угрожает исчезновение из-за зарастания луговых территорий.
Влажные пойменные и еще не заросшие луга являются местом обитания дупеля, коростеля и других луговых птиц.

Леса 

Как и в случае с заболоченными территориями, состояние лесных сообществ, старых девственных лесов, богатых разнотравьем ельников, болотных и заболоченных лиственных лесов ухудшилось в первую очередь из-за изменения водного режима, то есть осушения, а также вырубки. Участки, нетронутые деятельностью человека, являются местом обитания чуткого к беспокойству черного аиста, малого подорлика, ястреба-тетеревятника, разных дятлов (белоспинного, черного, трехпалого и др.) и совообразных (мохноногий сыч, длиннохвостая неясыть). Из связанных с лесными местообитаниями орхидных на территории произрастают пыльцеголовник красный, ладьян трехнадрезный, гнездовка настоящая, пальчатокоренник Фукса и любка двулистная. В северо-западной части природоохранной территории находится область произрастания орхидей с самым крупным в Эстонии цветком – башмачка настоящего.