Nella Riserva naturale il paesaggio vegetale si presenta molto vario essendo caratterizzato da habitat le cui caratteristiche ecologiche spaziano dagli ambienti umidi, associati ai due laghi, a quelli parasteppici, come la landa. Ne deriva un elevato grado di biodiversità floristica complessiva.

Per quanto concerne il lago di Doberdò, il solo ad aver mantenuto le caratteristiche di lago temporaneo, la composizione floristica varia in funzione dell’umidità edafica. Si passa così dal bosco ripariale a salici e pioppi alla fascia dei cariceti con le vistose fioriture di Leucojum aestivum a cui segue il canneto a Phragmites australis fino ad arrivare alle zone a maggiore profondità, dove crescono specie acquatiche come le ninfee.

Al lago di Pietrarossa risultano molto sviluppati i saliceti a Salix cinerea e Frangula alnus, e la sequenza descritta per il lago di Doberdò non è presente, essendo il livello dell’acqua pressocchè costante.

Di particolare interesse la landa parasteppica, a Chrysopogon gryllus e Centaurea cristata, su cui è in atto un processo di incespugliamento da parte dello scotano (Cotinus coggygria).

Ampie zone sono occupate dalla boscaglia carsica a carpino nero e roverella, sostituite solo in alcune zone più fresche dai boschi a rovere e cerro.
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