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Le site est composé d'un marais arrière-dunaire, de prairies humides et mésophiles et de milieux dunaires. Les classements en ZICO et RAMSAR du "Golfe du Morbihan - Etier de Penerf" et les ZPS-ZSC "Rivière de Penerf" révèlent l'importance du site pour la biodiversité. Ceci est confirmé sur les dunes et marais de Landrezac-Penvins où la diversité floristique est bonne : 122 espèces et 5 déterminantes dont le Peucedan officinal (Peucedanum officinale), plante adaptée aux terrains alcalins ou saumâtres, protégée en Bretagne et rare en France. Les populations de cette espèce se portent bien sur le site mais se concentrent sur quelques parcelles. Les très rares Pesse d'eau (Hippuris vulgaris) et Santoline-Cyprès (Achillea maritima) ont également été observées sur le site. D'autres espèces déterminantes plus habituelles sur ces milieux sont également présentes : Linaria arenaria et Dianthus hyssopifolius subsp. vulgaris. Concernant la faune, les oiseaux ont une place importance sur le site (45 espèces relevées) dont le Gravelot à collier interrompu. Le statut des espèces de l'avifaune reste à confirmer sur le site. La Grenouille agile (Rana dalmatina) et la Rainette verte (Hyla arborea) profitent du marais arrière-dunaire. L'état du marais est relativement bon bien que l'eutrophisation soit évidente et la dune grise fait l'objet d'un piétinement limité à 6 sentiers plutôt respectés par les usagers.
