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Dans son contexte forestier, la Maltorne est bordée par une mosaïque de zones humides tourbeuses (aulnaies à Piment royal, magnocariçaies, mégaphorbiaies, roselières) particulièrement propice au développement d'une flore et d'une faune originales pour la région. On y trouve notamment des espèces rares et protégées régionales comme la Lobélie brûlante, la Linaigrette à feuilles étroites, le Piment royal, l'Osmonde royale, la Fougère des marais ou encore le Blechnum en épi.
Parmi les orthoptères, citons le Criquet ensanglanté très abondant sur les franges herbacées des étangs intraforestiers. Plusieurs lépidoptères menacés liées aux zones humides et aux milieux acides sont également bien représentés sur cet ensemble de fond de vallée comme le Nacré de la Sanguisorbe, le Petit Collier argenté, le Miroir, l'Hespérie du Brome, le Thécla du Prunellier et le Zygène du trèfle. On y rencontre également d'autres espèces remarquables des lisières ensoleillées comme la Mélitée d'Athalie ou le Flambé.
Les nombreuses pièces d'eau oligotrophes sont favorables à une communauté diversifiée d'odonates. On y trouve plusieurs espèces remarquables des milieux tourbeux comme la très rare Cordulie métallique, le Leste dryade, l'Agrion délicat, l'Agrion mignon ou encore l'Orthetrum bleuissant.
Sur les zones plus sèches de landes et aux abords des chemins sablonneux évoluent le Gomphocère tâcheté, le Criquet des pins et l'Oedipode turquoise. Ces habitats plus thermophiles restent toutefois marginaux à l'échelle du site.
Anciennement enregistrée sous 3 Znieff de type I, le secteur de la Maltorne est proposé sous une seule Znieff centrée sur la partie humide de la vallée. Cette nouvelle Znieff comprend notamment le lit majeur de la Maltorne depuis sa source, et son parcours forestier jusqu'au château de la Boissière.
Les limites étant difficiles à caler sur des chemins ou des routes (trop éloignés) c'est souvent la limite des boisements humides, repérée sur les Orthophotos (Aulnaies et peupleraies) qui a servit à caler le périmètre.
Au sud, une petite lande sèche se retrouve également dans le périmètre.
