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Le périmètre retenu inclut la quasi-totalité de la "tête" de bassin versant du ruisseau, mais se réduit aux gorges à l'aval. Situé sur substrat calcaire, il marque la limite septentrionale de la zone biogéographique méditerranéenne. Le ruisseau de Louyre en constitue l'épine dorsale. Il est bordé par une ripisylve (littéralement "forêt du bord de cours d’eau") à peu près continue, dominée par le Saule pourpre en amont et le Saule blanc en aval. On y rencontre localement l'Ophioglosse (ou "Langue de serpent"), plante protégée en région Rhône-Alpes. Son unique feuille est composée d’un limbe ovale et d’un épi de sporanges (sortes de fructifications) lui donnant l'aspect d'une langue de serpent. Véritable fossile vivant, cette petite fougère apprécie les prairies humides. L'intérêt faunistique du ruisseau est important. Il abrite en effet une population relique d'Ecrevisse à pattes blanches, fortement menacée. Il est également occupé par plusieurs amphibiens dont la Rainette méridionale et par plus de vingt espèces de libellules. Les milieux rocheux sont fréquents, en particulier sur la partie aval. Les falaises constituent le milieu de prédilection de plusieurs espèces rares, tant sur le plan floristique (Tabouret à gros fruits...) que faunistique (Grand-duc d’Europe et Merle bleu). Plusieurs grottes favorables aux chauves-souris existent dans la vallée ; une des principales colonies de murins de la région Rhône-Alpes est installée dans l'une d'entre-elles. Sur les coteaux, les pelouses à Brachypode rameux et à Brome dressé alternent avec les garrigues à Genévrier oxycèdre (ou Cade) et à buis, et les bois de Chêne pubescent. Cette mosaïque est très favorable à de nombreuses espèces d'oiseaux considérées comme menacées au niveau européen : Engoulevent d’Europe, Alouette lulu, Fauvette pitchou... Par ailleurs, ces milieux sont très utilisés comme zone de chasse par les rapaces (Circaète Jean-le-Blanc notamment...). Les zones ouvertes sont également très riches en papillons diurnes, parmi lesquels il convient de souligner la présence de la Proserpine, protégée en France et ici en limite nord de son aire géographique de répartition.
