La vallée du ruisseau de Lutrebois depuis le village de Lutrebois jusqu'au moulin de Villers-la-Bonne-Eau est inscrite presque totalement dans le site Natura 2000 BE34040 - Vallée de Villers-la-Bonne-Eau. A ce titre, les différents habitats qu'elle renferme ont été cartographiés précisément sur base de relevés botaniques effectués en 2007 (C. Collin et Q. Smits - DEMNA). En résumé, on y observait principalement à cette époque:
- des prairies pâturées permanentes pas ou peu fertilisées à Festuca rubra, Cynosurus cristatus, Bellis perennis, Cardamine pratensis, Mentha arvensis, Festuca pratensis, Ranunculus repens, Lychnis flos-cuculi, Rumex acetosa, Myosotis nemorosa, Angelica sylvestris, Crepis paludosa, Galium palustre s.l., Carex echinata, Viola palustris, Trifolium repens, Ajuga reptans, Stellaria alsine, Ranunculus flammula, Persicaria bistorta, etc.
- des éléments de prairies de fauche sub-montagnardes peu fertilisées à Festuca rubra, Alchemilla xanthochlora, Trifolium pratense, Luzula campestris, Anthoxanthum odoratum, Leontodon hispidus, Leucanthemum vulgare, Campanula rotundifolia, Stachys officinalis, Pimpinella saxifraga, Potentilla erecta, Pimpinella major, Veronica chamaedrys, Stellaria graminea, Plantago lanceolata, Anthriscus sylvestris, Centaurea jacea s.l., Knautia arvensis, Ranunculus acris, Heracleum sphondylium, Persicaria bistorta, Achillea millefolium, Carex ovalis,
- des mégaphorbiaies rivulaires à Filipendula ulmaria, Deschampsia cespitosa, Mentha arvensis, Holcus mollis, Caltha palustris, Molinia caerulea, Poa trivialis, Juncus acutiflorus, Crepis paludosa, Persicaria bistorta, Cardamine pratensis, Cirsium palustre, Lychnis flos-cuculi, Epilobium palustre, Galium aparine, Urtica dioica, Rumex acetosa, Lotus pedunculatus, Ajuga reptans, Scirpus sylvaticus, Comarum palustre, Myosotis nemorosa, Lycopus europaeus, Vicia cracca, Equisetum palustre, Angelica sylvestris, Galium uliginosum, etc.
- des prés à joncs à tépales aigus avec outre Juncus acutiflorus, Galium uliginosum, Ranunculus repens, Rumex acetosa, Epilobium palustre, Equisetum sylvaticum, Comarum palustre, Valeriana officinalis, Viola palustris, Scirpus sylvaticus, Myosotis nemorosa, Poa trivialis, Cirsium palustre, Lotus pedunculatus, Lychnis flos-cuculi, Juncus effusus, ...
- des prés de fauche humides à Persicaria bistorta, Deschampsia cespitosa, Cirsium palustre, Equisetum fluviatile, Lysimachia vulgaris, Vicia cracca, Carex disticha, Juncus acutiflorus, Caltha palustris, Cardamine amara, Molinia caerulea, Ajuga reptans, Filipendula ulmaria, ...
- des bas-marais, très localisés, à Carex echinata, Carex nigra, Stellaria alsine, Viola palustris, Galium palustre, Ranunculus flammula, Menyanthes trifoliata, Comarum palustre, e.a.
- des boisements de recolonisation des trouées et coupes à blanc à Populus tremula, Corylus avellana, Senecio ovatus, Viola riviniana, Scrophularia nodosa, Quercus robur, Prunus spinosa, Rosa canina, Crataegus monogyna, Sorbus aucuparia, Deschampsia cespitosa, Salix caprea, Ranunculus ficaria, Anemone nemorosa, ...
- des saussaies riveraines et ripisylves fragmentaires à Salix aurita, Sambucus racemosa, Rubus idaeus, Betula pendula, Salix viminalis, Alnus glutinosa, Digitalis purpurea, Galeopsis tetrahit, etc.
- des boulaies de colonisation sur sols alluviaux à Betula pendula, Filipendula ulmaria, Holcus lanatus, Scirpus sylvaticus, Lonicera periclymenum, Picea abies, Salix aurita, Fraxinus excelsior, Viburnum opulus, Persicaria bistorta, Juncus effusus, Cirsium palustre, Ranunculus flammula, Rubus fruticosus s.l., Dryopteris filix-mas, Caltha palustris, Anemone nemorosa, Valeriana officinalis, Chrysosplenium oppositifolium, Senecio ovatus, Sphagnum spp., ...
- des aulnaies-frênaies des cours d'eau rapides à Alnus glutinosa, Corylus avellana, Rubus idaeus, Dryopteris carthusiana, Filipendula ulmaria, Senecio ovatus, Stellaria nemorum, Deschampsia cespitosa, Chrysosplenium oppositifolium, Cardamine amara, Crepis paludosa, etc.
- des hêtraies acidophiles médio-européennes avec Lonicera periclymenum, Quercus robur, Holcus mollis, Anemone nemorosa, Luzula luzuloides, Digitalis purpurea, Polytrichum formosum, Teucrium scorodonia, Deschampsia flexuosa, ...
- des chênaies acidophiles médio-européennes, non thermophiles.
Plusieurs étangs existent dans la partie amont de la vallée, au sud du village de Lutrebois. On y observe principalement des végétations d'eaux eutrophes à mésotrophes: Callitriche hamulata, Glyceria fluitans, Lemna minor, Ranunculus aquatilis, Potamogeton natans, Sparganium erectum, Mentha aquatica, ... En outre, au moins 4 mares y ont été creusées par le projet LIFE Loutre en 2009.
Par ailleurs, à mi-distance de la vallée, une parcelle de 0,25 ha correspondant à une ancienne pessière a été constituée en réserve naturelle domaniale à la suite du projet LIFE Loutre. Intégrée à la RND «Ruisseaux de Marvie et de Lutrebois» et englobée dans le site Natura 2000, elle est actuellement colonisée par un mélange de plantes herbacées et ligneuses principalement représentées par des espèces de coupe forestière et sylvicoles comme Corylus avellana, Lonicera periclymenum, Anemone nemorosa, Oxalis acetosella, Rubus idaeus, Sorbus aucuparia, Fagus sylvatica, Quercus robur, Urtica dioica, Picea abies, Epilobium angustifolium, etc.
L'intérêt faunistique de la vallée du ruisseau de Lutrebois reste à documenter, les données disponibles concernent essentiellement les papillons de jour et remontent déjà au début des années 2010 pour les plus récentes. Il conviendrait notamment de vérifier la persistance d'espèces emblématiques des fonds de vallées ardennais, tel que le nacré de la bistorte (Boloria eunomia), noté encore ici en 2007 mais globalement en régression dans la région.