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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.
Le haut-bassin de la Drôme appartient au Haut-Diois. Ici, les formations végétales méditerranéennes restent bien présente à faible altitude et en situation bien exposée, mais elles sont plus haut vite relayées par un étage montagnard dominé par la hêtraie ou la hêtraie-sapinière, voire subalpin à partir de 1700 m d’altitude, avec des formations à Pin à crochets.
Il présente un grand intérêt botanique (marqué par des stations de plantes particulièrement rares, telles que la Pivoine officinale, de plantes endémiques des Alpes dauphinoises : Cytise de Sauze, Androsace de Chaix, Fritillaire du Dauphiné, ou d’espèces montagnardes peu répandues comme le Trochiscanthe nodiflore…).
C’est également vrai pour la faune (s’agissant notamment des insectes et des oiseaux, par exemple en ce qui concerne les oiseaux rupicoles). Des grottes et quelques zones humides sont également dignes d’intérêt.
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.
Le zonage de type II souligne l’unité de cet ensemble naturel au sein duquel les secteurs abritant les habitats ou les espèces les plus remarquables sont retranscrits par zones de type I (principaux massifs, gorges ou vallons comportant des ensembles cohérents de zones humides).En dehors de celles-ci, d'autres secteurs peuvent s'avérer remarquables, par exemple pour l'entomofaune (cas des stations de papillons Azuré du serpolet et Damier de la Succise connues du domaine skiable de Valdrôme…).
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 l’Aigle royal ou le Vautour fauve), notamment parmi les oiseaux (des Chouette de Tengmalm, Merle à plastron, Venturon montagnard ou Tétras-lyre des sommets jusqu’aux Alouette lulu ou bruants méridionaux…).
Il souligne enfin la présence probable d’habitats ou d’espèces remarquables (notamment parmi les autres groupes faunistiques) en dehors des seules zones de type I, qui mériterait d’être confirmée à l’occasion d’inventaires complémentaires.
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 biogéographique, compte-tenu de la présence de nombreuses espèces végétales ou animales parvenant ici en limite d’aire de répartition, aux confins des domaines alpin et méditerranéen.
