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La valle presenta estese zone [[Bosco|boschive]] prevalentemente costituite da [[castagno|castagneti]] un tempo in gran parte domestici, il castagno fu infatti a lungo coltivato per il legname e per il frutto. Le zone meno acclivi, soprattutto nel settore meridionale del bacino sono invece caratterizzate da boschi di querce (soprattutto [[Quercus petraea|roveri]] e in misura minore, ma significativa, [[Quercus cerris|cerri]] e [[roverella|roverelle]]), al margine dei querceti, specialmente nelle zone a microclima estivo relativamente caldo e umido, si insediano poi comunità boschive a [[Ostrya carpinifolia|carpino nero]] e [[Fraxinus ornus|frassino minore]] mentre lungo i corsi d'acqua sono ancora presenti (seppure su estensioni ormai molto limitate) boschi ripariali a [[Alnus|ontani]], [[carpinus|carpino]] e [[Fraxinus excelsior|frassino maggiore]]. Allo stato attuale, dopo gli intensivi disboscamenti, avvenuti soprattutto nel tra il [[XV secolo|XV]] e il [[XVIII secolo]], nelle zone più elevate e nelle aree di crinale meridionale, sono presenti pochissime [[faggete]] e tutte di limitatissima estensione; il [[faggio]] rimane comunque un componente importante dei boschi di latifoglie della vallata, ed è presente non di rado anche a quote medio-basse (350–500 m), spesso associato alla rovere, in particolar modo nelle posizioni meno assolate e nelle esposizioni settentrionali. Assai interessante l'area boschiva attorno al Bric del Dente, dove accanto al faggio, in nuclei quasi puri (o associato al [[carpinus betulus|carpino bianco]] e al frassino maggiore) compaiono anche lembi relitti di foresta mediterraneo-montana a faggio, [[Taxus baccata|tasso]] e [[agrifoglio]]. Importanti sono poi le praterie secondarie sviluppatesi sui substrati ofiolitiche caratterizzate da una flora tipica, fortemente selezionata dalla natura chimico-fisica del terreno.
 
Su una superficie di circa seimila metri quadri delnel [[giardino botanico di Pratorondanino]], collocato nella parte più a monte della valle, è presente una flora tipicamente montana proveniente da diversi ambienti e per le quali è stato necessario creare habitat rocciosi specifici. Tra le [[Plantae|piante]] rare coltivate nel giardino si possono ricordare ''[[Eryngium alpinum]]'', ''[[Lilium pomponium]]'' e ''[[Wulfenia carinthiaca]]''; tra quelle tipiche della flora [[Liguria|ligure]] vi sono ''[[Viola bertolonii]]'', ''[[Viola calcarata]] subsp. cavillieri'' e ''[[Cerastium utriense]]'' (o ''Peverina di Voltri'').
 
Tra le specie animali la vallata ospita [[Aves|uccelli]] [[Rapace|rapaci]] come il [[Falco tinnunculus|gheppio]], l'[[Aquila chrysaetos|aquila reale]], la [[Buteo buteo|poiana]] e il [[Circaetus gallicus|biancone]], e sono molto diffusi due specie di [[Picidae|picchi]]: il [[Dendrocopos major|picchio rosso maggiore]] e il [[Picus viridis|picchio verde]]; tra i [[Rodentia|roditori]] è diffuso il [[Glis glis|ghiro]]. Tra gli [[Amphibia|anfibi]] è segnalata la presenza del [[Tritone (anfibi)|tritone alpestre]], del [[Bufo|rospo]] e di alcune specie di [[rane]] quali la ''[[Rana temporaria]]''.