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Dès le passage du col du Rousset, les traits déjà méridionaux du Diois offrent un contraste saisissant avec le climat montagnard du Vercors central.
Sillonné par la Drôme et dominé par l'imposant massif du Glandasse, le Diois peut être considéré comme l'une des portes de la Provence. La lavande y est, avec la vigne, l'une des cultures traditionnelles.
L’ensemble décrit ici, à la charnière du Vercors méridional et du massif de l’Obiou, présente cependant des traits montagnards accusés. Il demeure peu perturbé par les grands équipements et conserve une forte « naturalité ».
Il possède un grand intérêt faunistique, botanique et biogéographique, en raison notamment de la présence d’un cortège conséquent d’habitats naturels subalpins (éboulis calcaires alpins…) et de plantes endémiques des Alpes sud-occidentales (Androsace de Chaix, Panicaut blanche épine, Chardon de Bérard, Fritillaire du Dauphiné, Cytise de Sauze…). Quant au Cotonéaster du Dauphiné, c'est une espèce des montagnes ouest-méditerranéennes dont la répartition demeure mal connue. Certaines messicoles rares (espèces associées aux cultures traditionnelles), comme la Gagée des prés, sont en outre encore présentes.
Le secteur abrite en outre un karst caractéristique des Préalpes du sud. Ce type de karst est caractérisé par sa discontinuité, du fait des mouvements tectoniques, des variations de faciès et de l’érosion intervenue durant la période miocène.
Le peuplement faunistique du karst du Diois est relativement bien connu ; certaines espèces (par exemple un coléoptère tréchiné) sont des endémiques dont la répartition est circonscrite au Vercors et au Diois. La faune pariétale est également intéressante. Elle fréquente la zone d'entrée des cavernes ; cette faune peut être permanente, estivante ou hivernante : son habitat présente ainsi des caractères intermédiaires entre le monde extérieur et le monde souterrain. On observe ainsi localement un coléoptère du genre Oreonebria, endémique des massifs subalpins de la Chartreuse, du Vercors et de leurs proches abords, dont le massif du Jocou.
Le zonage de type II souligne l’unité de cet ensemble au sein duquel les secteurs abritant les habitats ou les espèces les plus remarquables sont retranscrits par plusieurs vastes zones de type I (principaux massifs, alpages, forêts…) au fonctionnement fortement interdépendant. En dehors de celles-ci, d'autres secteurs peuvent s'avérer remarquables, par exemple pour l'entomofaune (cas des stations de papillons Grand Mars changeant, Hermite, Alexanor, Apollon et Azurés du serpolet ou de la croisette connues autour du Col de Grimone…).
Il illustre également les fonctionnalités naturelles liées à la préservation des populations animales ou végétales (dont celles précédemment citées), en tant que zone d’alimentation ou de reproduction pour plusieurs espèces remarquables (dont certaines exigeant par ailleurs de vastes territoires vitaux, telles que le Cerf élaphe, l’Aigle royal ou le Loup), qu’il s’agisse d’oiseaux (bel éventail de galliformes de montagne, Caille des blés, Pie-Grièche écorcheur…) de mammifères (dont beaucoup de grands ongulés : Cerf élaphe, Chamois…) ou d’insectes (remarquable richesse en papillons : Apollon, Nacré des Balkans, Moiré des pierriers, Hermite, Damier de la Succise, Azurés…).
Le massif remplit également une fonction majeur de corridor biologique, au contact du Dévoluy, du Vercors, des Préalpes du Diois et des Baronnies.
En ce qui concerne les secteurs karstiques, la sur-fréquentation des grottes, le vandalisme des concrétions peuvent de plus rendre le milieu inapte à la vie des espèces souterraines. Les aquifères souterrains sont sensibles aux pollutions accidentelles ou découlant de l'industrialisation, de l'urbanisation et de l'agriculture intensive.
L’ensemble présente par ailleurs un grand intérêt paysager et géologique (avec notamment la coulée active de Boulc en Diois, phénomène d’ampleur unique en France cité à l’inventaire des sites géologiques remarquables de la région Rhône-Alpes).
