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Noyée par la construction du barrage de Glun, l'embouchure du Doux constitue désormais un "nouveau" milieu naturel qui présente néanmoins un certain attrait. En effet, de nombreuses espèces de poissons présentes dans le Doux peuvent ici rejoindre le Rhône, et inversement. Il est ainsi fort probable qu'à la faveur de migrations de petite ampleur, certaines espèces vivant dans le Rhône rejoignent la partie basse du Doux, notamment pour y frayer. De la même façon, les eaux de bonne qualité du Doux (comparativement à celles du Rhône) permettent l'installation d'espèces telles que la Bouvière. En période de fortes pollutions du fleuve, ce milieu annexe peut constituer un précieux refuge. Sur l'ensemble du linéaire, la rivière est colonisée par le Castor d'Europe. Mais la richesse des milieux aquatiques est surtout révélée par la diversité des libellules, avec vingt huit espèces recensées. Le cours principal abrite les espèces les plus remarquables, comme la Cordulie à corps fin, le Caloptéryx méditerranéen, l'Agrion orangé... Ces libellules sont fréquentes en zone méditerranéenne en Ardèche, mais rares en zone continentale. Les vieux arbres (aulnes, frênes...) riches en cavités de la ripisylve permettent la nidification du Pic épeichette, du Torcol fourmilier et du Gobemouche noir. Le Loriot d’Europe est présent uniquement dans la partie aval. Le Milan noir est fréquent. Il niche volontiers dans les forêts installées sur les coteaux pentus à proximité du cours d'eau.
