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Le site s'étend entre le Rhin et l’Ill et ses annexes, dans l'ancien lit majeur du Rhin. Au Sud, il est contigü à la ZNIEFF 420030002 Forêt rhénane de la Robertsau, avec laquelle elle présente des caractéristiques écologiques très similaires.
L'ensemble du site est largement soumis aux fluctuations de la nappe.
La forêt alluviale domine la zone (plus de 85 % de couverture forestière), même si quelques ilôts de cultures ont été développés localement. Les faciès forestiers propres aux forêts alluviales rhénanes s'y imbriquent en mosaïque selon le degré d'inondabilité des secteurs.
Le massif se caractérise également par la diversité des habitats aquatiques qui l'innervent : le cours aval de l'Ill à l'Est, bordés localement de roselières, en particulier au niveau du bras mort du WaldRhein ; eaux courantes semi-phréatiques dans les anciens chenaux rhénans, certains ayant fait l'objet d'un projet de renaturation LIFE par le biais d'une prise d'eau au fleuve permettant leur alimentation ; mares et bras déconnectés soumis au battement de nappe sont particulièrement présents, abritant entre autre Misgurnus fossilis. Plusieurs anciennes gravières peu profondes, aujourd'hui colonisées par une faune et flore spontanée diversifiées, émaillent le site et servent de zones refuges ou de reproduction aux oiseaux d'eau. Le contre-canal du Rhin, colonisé par l'Agrion de Mercure, complète ce réseau.
En lisière Est, les pelouses sèches des digues à substrat graveleux riche en calcaire y accueillent des espèces de plantes rares.
La ZNIEFF couvre l'intégralité du massif alluvial rhénan. elle est limitée au Nord par le cours de l'Ill ou de son affluent, le WaldRhein, puis à l'Ouest, à partir du pont de La Wantzenau, par la zone urbaine et agricole de la Wantzenau. Sa limite Sud est la berge nord du Steigiessen, où elle est contigüe à la ZNIEFF 420030002 "Forêt rhénane de la Robertsau".
Enfin, sa limite Est est formé par le pied de la digue du Rhin (en incluant le contrecanal de drainage, favorable à l'Agrion de Mercure Coenagrion mercuriale).
