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Le ruisseau du Kleebach, qui prend sa source dans le massif forestier du Eichwald à Burnhaupt-le-Haut, se développe parallèlement à la Doller, sur des limons et cailloutis du Sundgau, des colluvions d'âge würm à holocène, avec des galets non altérés et sablo-limoneux. Ce petit cours d'eau, affluent en rive droite du Dollerbaechlein, présente une qualité exceptionnelle sur plusieurs plans: une bonne qualité biologique de l'eau, un lit mineur naturel présentant une dynamique hydromorphologique active (phénomènes de sapements de berges, méandres actifs, bras morts, etc.), une ripisylve bien développée (Aulnaie-Frênaie), une bonne diversité de milieux et la présence d'espèces remarquables liés aux milieux aquatiques.
L'herpétofaune est notamment bien représentée, avec 5 espèces déterminantes inventoriées et au moins 4 autres espèces présentes: Salamandre tachetée, Grenouille verte, Grenouille rousse, Orvet fragile. Par ailleurs, la gravière attenante (à l'est, hors ZNIEFF) abrite une population de Rainettes arboricoles. Les poissons ont été peu étudiés, mais le cortège semble intéressant. On retient notamment la présence de la Lamproie de planer et d'espèces aquatiques rares.
L'avifaune commune de ce type de forêt est également bien développée, notamment les Picidés qui profitent de la présence de gros arbres.
La forêt est une Hêtraie Chênaie-Charmaie, avec un sous-bois clair composé de tapis d'Aspérules odorantes et Fougères mâles. On note également des Chênes sessiles et pédonculés dans les parties plus sèches.
Ce massif humide, dont l'étendue dépasse les limites de la ZNIEFF, joue un rôle important dans la trame verte (noyau de biodiversité du Schéma Régional de Cohérence Ecologique), en constituant un axe de passage entre le massif des Vosges et le Jura.
La délimitation de la ZNIEFF, centrée sur le ruisseau du Kleebach, repose sur la présence diffuse au sein du massif de nombreux amphibiens. Les limites correspondant à des lisières et infrastructures routières (obstacles franchissables mais souvent mortels pour les amphibiens). La gravière en lisière est de la forêt du Eichwald n'a pas été intégrée en raison de ses caractéristiques totalement différentes de celles décrites pour le Kleebach et le massif du Eichwald, mais notons que ce site abrite une population de Rainettes arboricoles, susceptibles de s'aventurer en forêt dans leurs déplacements.
