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Casi la totalidad de esta zona protectora está constituida por la Estación Biológica La Selva. La administración de esta estación le corresponde a la Organización para Estudios Tropicales (OTS), a un consorcio de universidades de Estados Unidos y a Costa Rica.
La Selva está constituida por bosques primarios siempreverdes de gran diversidad florística, que reciben unos 4.000 mm de lluvia por año. La flora vascular está conformada por unas 2.000 especies, de las cuales más de 400 son árboles. Algunos de los gigantes del bosque siempre llenos de lianas, epifitas y musgos, son el gavilán (Pentaclethra marcroloba) - la especie más común -, el almendro (Dipteryz panamensis) y el jícaro (Lecythis ampla). El cedro macho (Carapa guianensis) es uno de los árboles más abundantes en las ciénagas. La abundancia de palmas y aráceas - plantas en su mayoría epifitas - en el sotobosque es muy notable.
La fauna es también de gran riqueza; se han observado más de 400 especies de aves - casi la mitad de la avifauna total del país -, incluyendo el hormiguero bicolor (Gymnopithys leucaspis), un habitante del sotobosque que se alimenta principalmente de hormigas arrieras (Eciton burchelli); 116 de mamíferos, entre ellos el murciélago blanco (Ectophylla alba); 123 de anfibios y reptiles, incluyendo la rana venenosa (Dendrobates pumilio); 43 peces, entre los que está guapote (Cichlasoma dovii), un cíclido muy común y de deliciosa carne, y 1600 de insectos, entre ellos 35 de chapulines o saltamontes y 479 de mariposas.
La Selva y la parte norte del Parque Nacional Braulio Carrillo forman un transecto altitudinal entre los 35 y los 2.906 m, que incluye cuatro zonas de vida y dos zonas de transición que es de particular importancia conservacionista porque entre el 20-25% de las aves, además de otros taxones, realizan movimientos altitudinales a lo largo de este corredor biológico.
La Selva constituye uno de los centros de investigación más importantes y conocidos de la América Tropical. La Academia nacional de Ciencias de los Estados Unidos la ha designado como uno de los cuatro sitios más adecuados del mundo para investigar la diversidad del bosque tropical. Cuenta con laboratorios, biblioteca, salas de conferencias, comedor, cabinas, dormitorios, tienda y otras instalaciones.
La Zona Protectora La Selva se localiza en las tierras bajas del noreste de la vertiente atlántica, en la confluencia de los ríos Sarapiquí y Puerto Viejo. Dentro de esta zona protectora existe una red de senderos que conducen a sitios de interés escénico, biológico y científico; uno de ellos se adentra en el Parque Nacional Braulio Carrillo, llega hasta el volcán Barva y cuenta con varios refugios en los que es posible pernoctar.
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