L'alta valle Tiberina, al confine con la Romagna e le Marche, è punteggiata da molte riserve ed aree naturali protette di interesse locale (a.n.p.i.l.).
La riserva naturale provinciale Alta Valle del Tevere - Monte Nero si estende su un tratto di crinale appenninico e sullo spartiacque Arno-Tevere, a monte di Chiusi della Verna e Pieve S. Stefano. La natura dei boschi rispecchia l'andamento altimetrico dei monti, che raggiungono la quota massima di 1234 m s.l.m. del Monte Nero: si hanno così boschi misti di cerro e carpino nero e più in alto le faggete o i boschi misti di faggio ed aceri.
Proseguendo verso est, sempre in prossimità del crinale appenninico, la piccola a.n.p.i.l. di Pratieghi tutela alcuni nuclei autoctoni di tasso sul versante orientale del monte Zucca (1263 m s.l.m.).
Assai più ampia è, nella punta orientale estrema della Toscana, la riserva naturale provinciale di Sasso Simone. L'altopiano sommitale, con i resti di una fortezza medicea, è caratterizzato da praterie d'alta quota con faggi sparsi mantenuti a cespuglio dal vento.
Sullo spartiacque Tevere-Marecchia si trova infine la riserva naturale provinciale dell'Alpe della Luna. Conformemente al paesaggio di questa zona, si hanno fianchi montani coperti di querco-carpineti alle quote inferiori e di faggete alle quote più alte, fino ai crinali che qui si attestano sui 1300-1400 m s.l.m.. Nei prati che interrompono i boschi, in primavera sono frequenti le orchidee e una rarissima specie endemica di questi luoghi, il cardo dell'Alpe della Luna.
I dintorni di Pieve Santo Stefano e del lago artificiale di Montedoglio sono punteggiati di numerose aree protette: l'a.n.p.i.l. Serpentine di Pieve S. Stefano è discontinuamente estesa su tre rilievi, il Poggio delle Calbane (879 m s.l.m.), il Monte Petroso (649 m) e il Monte Murlo (603 m). Queste rocce verdastre e scure, per loro natura compatte, aride, povere di nutrienti e ricche di composti metallici, mettono a dura prova la vegetazione e anzi hanno portato a una estrema specializzazione di alcune specie che vi vivono.
Le due riserve biogenetiche statali di Fungaia e Poggio Rosso insistono invece su rilievi collinari di natura argillosa e presentano la tipica vegetazione delle colline toscane, con boschi di roverella, cerro e orniello e con aree aperte a prateria con ginepri, rose selvatiche, biancospini.
La riserva naturale provinciale dei Monti Rognosi insiste di nuovo su substrati di rocce serpentinose alle pendici sud-orientali dell'Alpe di Catenaia, ma il paesaggio è in parte alterato da rimboschimenti di pino marittimo.
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