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Ce site comprend un ensemble de vallées entaillant le plateau calcaire du causse de Caylus. Les cours d’eau du site sont tous intermittents, mais constituent l’une des principales sources de « fraîcheur » sur ce causse. Plusieurs habitats déterminants ont été répertoriés, parmi lesquels les pelouses sèches du Mesobromion du Quercy et du Xerobromion du Quercy sont les plus représentées, notamment sur les versants des vallées souvent couverts d’éboulis. Des 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 subsp. 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 Liseron des Cantabriques (Convolvulus cantabricus), la Stéhéline douteuse (Staehelina dubia)... Le Silène des grèves (Silene vulgaris subsp. glaerosa), très localisé en Quercy et protégé dans le Lot, est également présent sur les zones d’éboulis. Les fonds de vallées abritent des prairies humides et de fauche, dont certaines sont inondables. Ces habitats 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) et l’Euphorbe velue (Euphorbia villosa). 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 des fruticées à Buis. Les boisements de fonds de vallées abritent notamment quelques stations de Muguet (Convallaria majalis). Citons également deux espèces d’affinité forestière : la Fétuque châtain (Festuca paniculata subsp. spadicea) et, surtout, l’Aconit tue-loup (Aconitum lycoctonum), très rare en Quercy. Les quelques mares du site présentent des formations de végétation aquatique intéressantes à Chara et à potamots. Les zones de plateau adjacentes aux vallées sont en grande partie dominées 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.
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 essentiellement présents en hivernage et en passage, le réseau souterrain du site (et phosphatières) étant relativement développé. Seul le Petit Rhinolophe est actuellement connu sur le site, en bâti, mais d’autres espèces y sont à rechercher. L’avifaune est riche sur le causse de Caylus, avec notamment des espèces d’affinité méditerranéenne telles que les fauvettes « méditerranéennes » : les Fauvettes passerinette et pitchou, ainsi que la Fauvette orphée, dont le noyau centré sur le causse de Limogne et les causses aveyronnais pour la région serait à rechercher sur le site. Le Circaète Jean-le-Blanc niche quant à lui dans la chênaie pubescente. Le Grand-Duc d’Europe est probablement présent sur les falaises. Les milieux ouverts et semi-ouverts du site, mêlés aux bois de chênes pubescents, attirent probablement aussi une avifaune riche appartenant au cortège d’oiseaux des agrosystèmes, et les espèces suivantes seraient à rechercher. Le Pipit rousseline (essentiellement localisé à la bordure du Massif central dans la région) et le Busard cendré (en fort déclin et vulnérable en France) affectionnent les milieux ouverts caussenards. Le Busard Saint-Martin préfère les milieux un peu plus fermés. 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 cavités dans lesquelles nichent les trois dernières espèces. Deux reptiles à forte affinité méridionale et vivant dans les milieux secs, notamment les anfractuosités des dalles rocheuses, sont à rechercher sur le site : le Lézard ocellé et la Coronelle girondine. Les zones humides, permanentes et temporaires, du causse abritent un cortège de 4 espèces d’amphibiens : la Rainette méridionale, le Crapaud calamite, la Grenouille agile et le Pélodyte ponctué. Citons également la présence de quelques orthoptères intéressants, dont les Œdipodes rouge (Oedipoda germanica) et aigue-marine (Sphingonotus caerulans) qui sont bien représentés sur les zones de sol dénudé ou rocailleux qu’ils affectionnent. Les prairies mésophiles en fond de vallon abritent probablement deux papillons déterminants : le Nacré de la filipendule (Brenthis hecate) et le Damier de la succise (Euphydryas aurinia). Plusieurs autres espèces patrimoniales sont à rechercher dans les milieux xériques.
Le site comprend les vallées de la Lère Morte et des ruisseaux affluents de Roux Nègre, de Canrayrau et de Saint-Alby. Les zones boisées adjacentes (bois d’Aubrelong) font également partie du site.
