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La ZNIEFF concerne le causse de Caylus, prolongement sud du causse de Limogne, et les vallées creusées dans ce plateau calcaire jurassique (bathonien-oxfordien).
Le causse de Caylus est en grande partie dominé par des habitats boisés de chênaie pubescente claire. Les zones de sous-bois herbacés abritent le Millet verdâtre (Piptatherum virescens), graminée protégée en France, ainsi que le Limodore avorté (Limodorum abrotivum) et la Néottie nid-d’oiseau (Neottia nidus-avis), deux orchidées parasites des racines d’arbres.
Plusieurs habitats déterminants ont été répertoriés, parmi lesquels les pelouses sèches du Mesobromion du Quercy et du Xerobromion du Quercy sont les plus représentées. Les pelouses semi-sèches médio-européennes dominées par Sesleria sont également présentes. Ces milieux, dont l’aridité est parfois accentuée par la présence d’affleurements rocheux, abritent la majorité des plantes déterminantes du site. Parmi celles-ci, citons notamment la Sabline des chaumes (Arenaria controversa) [protégée en France], le Narcisse à feuilles de jonc (Narcissus assoanus), la Tulipe australe (Tulipa sylvestris australis), la Renoncule à feuilles de graminée (Ranunculus gramineus) et la Globulaire commune (Globularia vulgaris). Un important cortège d’autres espèces plus répandues, caractéristiques des pelouses sèches, est également présent avec l’Armoise blanche (Artemisa alba), le Bugle jaune (Ajuga chamaepitys), le Cardoncelle mou (Carduncellus mitissimus), la Catananche bleue (Catanache caerulea), le Chèvrefeuille de Toscane (Lonicera etrusca), l’Égilope ovale (Aegilops ovata), le Gnaphale dressé (Bombycilaena erecta), le Liseron des Cantabriques (Convolvulus cantabricus), la Phalangère à fleurs de lis (Anthericum liliago), la Stéhéline douteuse (Staehelina dubia)...
Plusieurs plantes messicoles, dont l’Ibéris amer (Iberis amara), l’Orlaya de Koch (Orlaya intermedia) et la Mâche à fruits velus (Valerianella eriocarpa), se rencontrent sur certaines pelouses sèches et ponctuellement dans certaines cultures.
Le fond des vallées de la Lère morte, de la Lère et de Sietges abrite des prairies humides et de fauche, dont certaines sont inondables. Ces milieux humides, très localisés dans ce contexte caussenard, servent de refuges à certaines plantes caractéristiques de ces milieux, telles que la Fritilaire pintade (Fritilaria meleagris), protégée dans le Tarn-et-Garonne, le Narcisse des poètes (Narcissus poeticus), la Germandrée des marais (Teucrium scordium), l’Euphorbe velue (Euphorbia villosa) et la Colchique d’automne (Colchicum autumnale).
Les versants, souvent escarpés et couverts d’éboulis, présentent une végétation de pelouses sèches et de fruticées à Genévrier avec une végétation similaire à celle des pelouses du causse.
Les nombreuses combes entaillant les versants, et les bas de versants, abritent des forêts mixtes de pentes et de ravins à Frêne et Sycomore et de fruticées à Buis. Les boisements de fond de vallée abritent notamment quelques stations de Muguet (Convallaria majalis), qui n’est actuellement connu que dans deux stations dans le Tarn-et-Garonne.
Les quelques mares du site présentent des formations de végétation aquatique intéressantes à petits et Grand potamots et à Chara.
De très nombreuses espèces animales d’intérêt patrimonial sont présentes sur le site et justifient de son intérêt.
Il s’agit tout d’abord des chiroptères qui occupent plusieurs cavités essentiellement pour leur hivernage et en passage, le réseau souterrain du site étant relativement développé. La grotte du Cuzoul de Frayssinet abrite une diversité importante d’espèces, avec un enjeu particulier pour l’hivernage des rhinolophes. Les nombreuses phosphatières sur le site présentent également un intérêt notable pour les chiroptères, ainsi que le petit patrimoine bâti.
L’avifaune est riche sur le site, avec notamment des espèces d’affinités méditerranéennes, telles que les fauvettes « méditerranéennes » : les Fauvettes passerinette et pitchou. De plus, la Fauvette orphée, dont le noyau est centré sur le causse de Limogne et les causses aveyronnais pour la région, serait à rechercher sur le causse de Caylus.
Les milieux ouverts et semi-ouverts du causse, mêlés aux bois de chênes pubescents, attirent une avifaune riche. En effet, pas moins de 10 espèces appartenant au cortège d’oiseaux des agrosystèmes sont connus sur le site.
Le causse de Caylus héberge la plus forte population d’Oedicnème criard du Tarn-et-Garonne (espèce en déclin en France). Le Pipit rousseline (essentiellement localisé à la bordure du Massif central dans la région) ainsi que le Busard cendré (en fort déclin et vulnérable en France) nichent aussi sur le causse. Le Busard Saint-Martin préfère les milieux un peu plus fermés.
Les Pies-grièches écorcheur et à tête rousse et le Bruant ortolan se rencontrent en milieu semi-ouvert. Ces deux dernières sont particulièrement localisées dans la région et en déclin. L’Alouette lulu, la Tourterelle des bois, la Huppe fasciée, la Chevêche d’Athéna et le Petit-Duc scops fréquentent également les milieux semi-ouverts, notamment avec des arbres à cavité, où nichent les trois dernières espèces.
Le Circaète Jean-le-Blanc niche quant à lui dans la chênaie pubescente. Le Grand-Duc d’Europe affectionne plutôt les falaises.
2 reptiles à forte affinité méridionale et vivant dans les milieux secs, notamment les anfractuosités des dalles rocheuses, sont présents : le Lézard ocellé et la Coronelle girondine.
Les zones humides, permanentes et temporaires, du causse abritent un cortège de 5 espèces d’amphibiens : le Triton marbré, la Rainette méridionale, le Crapaud calamite, la Grenouille agile et le Pélodyte ponctué.
2 espèces de libellules déterminantes ont été contactées sur les vallées au sud et à l’ouest du site : la Cordulie métallique (Somatochlora metallica) et le Caloptéryx hémorroïdal (Calopteryx haemorrhoidalis).
Citons également la présence de quelques orthoptères intéressants, dont les Oedipodes rouge (Oedipoda germanica) et aigue-marine (Sphingonotus caerulans) qui sont bien représentés sur les zones de sol dénudé ou rocailleux qu’ils affectionnent.
Plusieurs papillons déterminants sont connus sur ce site. Il s’agit du Nacré de la Filipendule. Ce papillon recherche la présence de prairies mésophiles, où la chenille se nourrit sur la Filipendule commune (Filipendula vulgaris). Ces mêmes prairies mésophiles abritent également le Damier de la Succise (Euphydryas aurinia), dont la chenille se nourrit de la Succise des prés (Succia pratensis). Le Thécla de l’Orme (Satyrium w-album) se rencontre près des ormes dont se nourrit la chenille. Les pelouses sèches et zones rocheuses abritent plusieurs espèces, telles que l’Aurore de Provence (Anthocharis belia euphenoides) et l’Azuré de la chevrette (Cupido osiris).
Les contours du site englobent le causse dit « de Caylus » et les zones sèches similaires proches qui y sont reliées. Le site se prolonge au sud en englobant des enjeux similaires sur les vallées de Sietges et de la Lère morte, comprises dans leur intégralité, ainsi que la haute vallée de la Lère.
