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Située à l’extrême sud-est du département, sur les premières pentes des Cévennes méridionales, cette ZNIEFF de plus de 2 000 ha se trouve pour 75 % en Aveyron et pour 25 % dans le Gard. Elle est composée pour l’essentiel de milieux forestiers (versants des gorges) et de milieux semi-ouverts (landes et pelouses). Le substrat est calcaire pour une partie de la ZNIEFF, et siliceux dans un autre secteur. Une partie de cette ZNIEFF est classée en zone Natura 2000, soit au titre de la directive européenne « Habitats » (ZSC « Gorges de la Vis et de la Virenque »), soit au titre de la directive européenne « Oiseaux » (ZPS « Gorges de la Dourbie et causses avoisinants »).
Une grande partie du site est composée de forêts de feuillus, de conifères ou mixtes. Un de ces habitats est d’ailleurs déterminant : les hêtraies sur calcaire. On y retrouve aussi des milieux plus ouverts : pelouses calcicoles sèches, pelouses silicoles sèches, landes à éricacées... La diversité de ces milieux permet la présence d’une faune et d’une flore variées avec des espèces rares à très rares.
Grâce à la diversité des milieux sur sols siliceux et calcaires (pelouses sèches, landes, boisements, rocailles...), l’intérêt floristique de la ZNIEFF est très important puisque de très nombreuses espèces protégées y ont été recensées dont plusieurs endémiques des causses ou des Cévennes. Ainsi, deux espèces protégées au niveau national sont notées : la Gagée des prés (Gagea pratensis) et la Sératule naine (Jurinea humilis). En protection régionale, on retrouve 4 espèces : la Sabline hérissée (Arenaria hispida), l’Armérie de Girard (Armeria girardii), l’Asperge à feuilles fines (Asparagus tenuifolius) et la Laîche blanche (Carex alba). Enfin, une espèce protégée au niveau départemental a été recensée : la Bruyère vagabonde (Erica vagans). En dehors des espèces protégées, 3 autres taxons sont jugés très rares en Aveyron : l’Ail musqué (Allium moschatum), le Plantain argenté (Plantago argentea) et le Pâturin des Alpes (Poa alpina). De très nombreux champignons remarquables ont été recensés dans les boisements de feuillus ou de résineux du site, notamment Boletus queletii f. lateritius, Boletus satanas, Cortinarius anserinus, Cortinarius calochrous, Cortinarius glaucopus, Gyroporus castaneus, Hygrophorus russula, Russula decipiens... Les milieux ouverts permettent la présence de reptiles comme le Lézard catalan, qui affectionne les terrains rocheux, secs et bien ensoleillés, à végétation éparse d’affinité méditerranéenne.
Ce site constitue une zone d’alimentation régulièrement utilisée par des espèces se reproduisant à proximité comme le Circaète Jean-le-Blanc ou le Vautour fauve.
Le zonage prend en compte la partie amont des gorges de la Virenque ainsi que certaines parties de ces versants de landes ou forestiers. Ces milieux abritent une faune et une flore rares et caractéristiques. Les limites du site sont donc fixées par la présence des espèces déterminantes et par les formations végétales.
