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Cette ZNIEFF comprend environ 56 km du cours de l'Ill. Cette rivière est l'affluent majeur du Rhin en Alsace, alimenté par les rivières vosgiennes (Fecht, Weiss, Thur, Lauch, Bruche, Doller, Liepvrette, Zorn…) ainsi que certaines rivières phréatiques du Ried.
Le régime de l’Ill est pluvio-océanique, caractérisé par des hautes eaux en hiver et au début du printemps, avec des basses eaux en été ainsi qu'au début de l’automne. Les fluctuations saisonnières de débit sont peu importantes. Ses crues fertilisent les milieux attenants et rechargent la nappe phréatique.
Dans cette ZNIEFF, 26 espèces déterminantes sont notées dont la Loutre (Lutra lutra) et le Castor (Castor fiber). La présence du Saumon atlantique (Salmo salar) dans les affluents fait de l'Ill un corridor important pour cette espèce. Cette dernière est accompagnée de nombreuses espèces piscicoles peu courantes comme la Bouvière (Rhodeus amarus), le Hotu (Chondrostoma nasus) ou la Vandoise (Leuciscus leuciscus). L'Ill est jugée en mauvais état : les annexes hydrauliques ont été largement dégradées, les cultures intensives aux abords du cours d'eau sont source de pollution.
En termes d’habitat, l’Ill présente un intérêt majeur, en dehors des passages de zones d’habitation. En effet, la dynamique alluviale y est maintenue et permet un renouvellement des milieux. Le lit mineur est ainsi d’assez bonne qualité avec des tronçons homogènes à Renoncule flottante (Ranunculus fluitans) . La ripisylve est quasi continue constituant un cordon d'Aulnaie à Frêne et de Saulaie à Saule fragile. Certains lambeaux d'anciens bras morts de l'Ill subsistent encore avec une végétation hygrophile diversifiée (cariçaie, phragmitaie, etc.).
La délimitation de cette ZNIEFF est basée sur le lit mineur de l'Ill, ses berges et sa ripisylve ainsi que les annexes hydrauliques associées. Le périmètre est continu de Colmar jusqu'au canal à Fegersheim au niveau de la RN353. Sa largeur est particulièrement réduite dans les traversées de zones urbanisées.
