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La richesse écologique de la vallée du Gestas est surtout liée aux zones humides. Elles offrent une grande diversité de milieux semi-naturels et naturels humides favorables à une flore devenue rare, voire parfois protégées (orchis à feuilles lâches, anémone fausse-renoncule, ophioglosse vulgaire...). Pour la faune, les milieux sont favorables à la présence d'espèces de grand intérêt patrimonial, avec notamment le vison d'Europe et les chiroptères, dont la conservation nécessitent la conservation des habitats d'espèces (reproduction, refuge, hivernage).
Les coteaux de la vallée du Gestas comprennent également des milieux mésophiles calciphiles, voire parfois franchement xérophiles (Cursan, Croignon) où se développent de nombreuses orchidées. Les connaissances de ces milieux sont relativement faibles.
Afin de mieux apprécier les enjeux du patrimoine naturel de cette vallée, il est nécessaire d'améliorer les connaissances de la faune (plus particulièrement les amphibiens, les lépidoptères et l'avifaune) et d'actualiser celles concernant la flore des milieux humides et des pelouses sèches. Certaines données doivent être confirmées : l'orchis grenouille et la néottie nid d'oiseau sur les communes de Croignon et de Le Pout, la fritillaire pintade sur la commune de Vayres, le cuivré des marais et l'agrion de mercure sur la commune de Cursan.
Cette ZNIEFF de type II inclut les prairies et les boisements rivulaires (limite basée sur le haut de pente) associés au réseau hydrographique du Gestas.
