В сърцевинната и буферната зони на биосферен парк „Червената стена“ се срещат три основни типа екосистеми – „Горски“, „Тревисти“ и „Площи с разпокъсана растителност или без растителност“, като последните включват местообитания на открити скали с хазмофитна растителност.

 

В горските екосистеми средообразуваща функция имат съобществата на черния и белия бор, на елата, както и на ширколистни видове като воден габър, обикновен бук, горун, мъждрян, обикновен габър.

Тревистите екосистеми се характеризират с доминиране на съобществата на обикновената полевица и на сборната главица, заемащи заравнени билни части или образуващи ливади в откритите пространства сред горската растителност. В резултат на естествена сукцесия тези тревни площи ще се заемат от храстови и дървесни видове в бъдеще.

Обликът на екосистемите, формирани върху оголени скални излази или плитки каменисти почви се определя от разредената тревиста растителност – сенколюбива или светлолюбива с преобладаване на видове, устойчиви на засушаване и силно огряване през по-голямата част от вегетационния сезон.

Коренни екосистеми

  • Горски екосистеми
    1.1. Широколистни гори
    Това са монодоминантни и смесени букови (Fagus sylvatica), габърови (Carpinus betulus) и горунови (Quercus dalechampii) гори със семенен произход. Заетата площ от тези гори в сърцевинната зона е общо 325.3 ha.
    1.2. Иглолистни гори
    Тук се отнасят горите със семенен произход от черен бор (Pinus nigra), борисова ела (Abies alba subsp. borisii-regis) и бял бор (Pinus sylvestris). В сърцевинната зона на биосферния парк те заемат обща площ от 935.4 ha.
  • Тревни екосистеми
    Към коренните тревни екосистеми се отнасят сциофилните и хелиофилни хазмофитни тревни съобщества. В по-голямата си част това са ксерофилни тревни съобщества, които се развиват на местообитания с минимално количество или при пълно отсъствие на почвен субстрат. Откриват се единични екземпляри от храсти и/или дървета.

Развитието на горска и храстова растителност в подобни местообитания е невъзможно. Тези екосистеми са развити върху скалните масиви и струпвания, които в сърцевинната зона са с обща площ от 155.4 ha.

Производни екосистеми

1.1. Горски екосистеми

1.1.1.Широколистни гори.
Тук спадат производните естествени екосистеми, кавито са издънковите гори. В сърцевинната и буферната зони те са съставени от бук (Fagus sylvatica), горун (Quercus dalechampii), габър (Carpinus betulus), воден габър (Ostrya carpinifolia), мъждрян (Fraxinus ornus), келяв габър (C. orientalis) и др., В сърцевинната зона заемат обща площ от 1371.2 ha.

1.1.2.Иглолистни гори
Тук се отнасят горските култури, представени на площ от 117.8 ha в сърцевинната зона. Залесяване е правено с бял бор (Pinus sylvestris), черен бор (P. nigra), смърч (Picea abies) и дугласка ела (Pseudotsuga douglasii). Николов и Николов (1984) определят горите от бял бор в сърцевинната зона като производни, възникнали на местата на унищожени букови и черноборови гори.

1.2. Тревни екосистеми
Представени са от мезофилни и ксеромезофилни, ограничени по площ, тревни съобщества. Те са с антропогенен произход и са се развили на мястото на изсечени в миналото гори. Тази растителност съществува дългосрочно само при наличието на регулярно пашуване и коситба. Понастоящем, поради отсъствието на паша и коситба те са под силен сукцесионен натиск – гората настъпва към своите естествени местообитания. Практически, производните тревни екосистеми при резерватни условия, са обречени на изчезване в едно недалечно бъдеще. Те ще се превърнат в храстови съобщества и в крайна сметка на тяхното място трайно ще се настани гора, т.е. ще се достигне до климаксна растителност. По този начин производни тревни екосистеми ще се превърнат в коренни горски екосистеми.

Сърцевинната зона на Биосферния парк е типичен ботаничен резерват. Територията попада върху един от десетте обявени за богати на ендемични видове райони в България, а също и Корине място „Добростан-Преспа”. Според последните проведени проучвания, 2015 г., висшата флора на сърцевинната зона на биосферния парк е представена от 1084 вида от 490 рода, 104 семейства и 5 отдела. Това представлява 26.4% от видовете, 53.6% от родовете и 67.1% от семействата от флората на България.
Списъкът на видовете от флората на сърцевинната зона, включени в Приложение II на Директива 92/43/ЕИО на Съвета от 21 май 1992 г. за опазване на естествените местообитания и на дивата флора и фауна е представен от 3 вида – Cypripedium calceolus (венерина пантофка), Echium russicum (червено усойниче) и Himantoglossum caprinum (пърчовка).

Установени са следните консервационно значими видове: Anacamptis pyramidalis (обикновен анакамптис) (ЗБР), Daphne laureola (EN) (лаврово бясно дърво), Fritillaria pontica (черноморска ведрица) (ЗБР), Goodyera repens (EN) (пълзяща гоодиера), Haberlea rhodopensis (силивряк), Lathraea rhodopaeа (родопска горска майка) (ЗБР), Limodorum abortivum (недоразвит лимодорум) (ЗБР), Marrubium frivaldskyanum (VU) (фривалдскиев пчелинок), Morina persica (персийска морина) (ЗБР), Onosma rhodopaea (EN) (родопско омразниче), Pulsatilla halleri (EN) (халерево котенце), Trachelium rumelianum (VU) (румелийски тръбоцвет), Verbascum decorum (EN) (декоративен лопен). Районът на биосферен парк „Червената стена“ е известен с богатството си на орхидеи.

Само тук в България може да се види най-красивата българска орхидея – венерина пантофка (Cypripedium calceolus). Сърцевинната зона на биосферния парк е най-южното находище на този вид в Европа.   

От реликтните растения най-характерен е силиврякът (Haberlea rhodopensis). Това е реликтен вид, произхождащ от времето на терциера, период характеризиращ се с топъл и влажен климат. След кватернерните заледявания ареалът на вида се е разпокъсал и стеснил и сега обитава места с влажен и топъл климат. Много интересно е свойството на силивряка да изпада в анабиоза.