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Affluent de la Couze Pavin, le ruisseau de Valbeleix a creusé dans le socle métamorphique, composé de migmatites gneissiques, une petite vallée encaissée formant des gorges profondes couverts de forêts.
Cette végétation forestière est composée principalement de chênaies acidiphiles à Chêne sessile, puis de chênaies-charmaies en bas de versant enrichi de quelques hêtraies notamment en situation fraîche sur blocs, et d'Alno-padion riverain (habitat déterminant) en bordure de rivière.
Par ailleurs, certains versants raides humides et ravins abritent des forêts hygrosciaphiles du Tilio-Acerion (haitat déterminant) émergnet de la chênaie.
La flore est représentée par le Lis martagon et le Pavot du Pays de Galle, espèce en limite d'aire atlantique.
Parmi les papillons, l'Appollon a été signalé sur la zone, mais sa présence n'a pas été revu récemment.
L'intérêt ornithologique est grand avec la présence du Hibou Grand-Duc (liste rouge régionale).
La vallée d'aspect sauvage, a gardé une grande intégrité et apporte un élément important au patrimoine biologique des gorges du Pays des Couzes.
Gorges forestières profondes descendant du plateau du Cézallier
Le secteur présente également un intérêt pour cinq espèces de chauve souris déterminantes ZNIEFF dont trois inscrites à l'annexe II de la Directive Habitat, avec en particulier les gîtes de reproduction et d'hibernation de Petit Rhinolophe.
Elle englobe le fond de la vallée et l'adret rocailleux (milieux, espèces, fonbctionnalité, topographie).
