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貓空地區處於臺北市最南端，海拔約300公尺，森林類型大部分屬於副熱帶闊葉林和少部分暖溫帶闊葉林邊緣之生長環境，植物生態相呈現副熱帶雨林生態系的特色，原生植被組成以桑科榕屬與樟科楨楠屬為主。貓空地區大面積生長的樹種主要為樟樹、相思樹、樸樹、大葉楠、菲律賓榕。但由於貓空地區是大臺北區種茶、飲茶之處，土地利用方式發生變化，茶園、檳榔林大量出現，由於一些茶園被廢棄，呈現出次生林與人工林交織的局面。次生林以白匏仔、山黃麻、血桐、野桐為主；人工林則有相思樹、油桐、桂竹、綠竹、麻竹等。


昆蟲方面，小坑溪有蜻蜓、豆娘、八星虎甲蟲，扁鍬形蟲、螢火蟲;大坑溪溪澗有大琉璃紋鳳蝶、白痣珈蟌。鳥類方面，小坑溪流域則有小白鷺、夜鷺、翠鳥。其他區域另有白頭翁、綠繡眼、麻雀、五色鳥、大卷尾、山紅頭、樹鵲、小彎嘴、灰鶺鴒、紅嘴黑鵯、斑頸鳩、紅鳩、大冠鷲、白鶺鴒、洋燕、繡眼畫眉、黃頭鷺、竹雞、黑枕藍鶲、家燕、紅尾伯勞、小雨燕、大彎嘴、磯鷸、褐頭鷦鶯、蒼鷺等。


哺乳類方面，哺乳類動物不多，最常見到的是家中的玄鼠、香鼠等鼠類；此外還有蝙蝠，除家蝠外，臺灣小蹄鼻蝠為臺灣特有種；另外亦有臺灣獼猴及穿山甲鑽洞遺跡。


魚類方面，小坑溪內主要是吳郭魚、溪哥魚；另外有琵琶鼠、和少數鯽魚、鯉魚、竹篙頭等。兩生類方面，臺北樹蛙、黑眶蟾蜍、盤古蟾蜍，還可見斯文豪氏赤蛙、古氏赤蛙、褐樹蛙等蛙類。


依據貓空各重要景點，所擁有的重要和特色動植物資源如下，可做為景點規劃之參考：

   

遊憩景點	重要動植物資源
樟樹步道
	茶樹	杏花
	魯冰花花海	大波斯菊花海
大成殿步道
	香楠	大葉楠
	山櫻花	油桐
指南宮步道	小白鷺	夜鷺
	翠鳥	螢火蟲
樟山寺步道	栽種人工林植物眾多，有蘭嶼烏心石、山櫻花、竹柏、大葉桃花心木、臺灣 肖楠、杜英、土肉桂、赤桉等。採樹種混生栽種，可以避免樹木發生蟲害時，所有的林木都遭蟲害；讓林相豐富，動、植物都有其生長空間，使生物呈現多樣化的面貌。
樟湖步道
	樟湖步道	蕨類眾多
指南溪
	大琉璃紋鳳蝶	白痣珈蟌