Разобщенность заповедных участков позволяет лишь условно говорить о единстве экосистем заповедной территории, которое сводится к тому, что все участки находятся в пределах одного физико-географического Северо-Донского известняково-карстового района Среднерусской лесостепной провинции. В настоящее время естественные биогеоценозы представлены крошечными островками и узкими лентами в речных долинах. Заповедными оказались лишь точечные участки в долинах рек. Наиболее стабильны скальные биогеоценозы на выходах известняка.
Состояние редких, реликтовых и сопутствующих им видов растений в основном не вызывает опасений, за исключением редчайшего на Русской равнине папоротника костенца волосовидного. За последнее десятилетие численность его сократилась до считанных экземпляров, а с 1984 г. он вовсе не отмечен. Растет он в глубоких затененных трещинах известняка, в очень специфической экологической обстановке. Очевидно, вырубка лесов на склоне долины Воргола (до организации заповедника) и рекреационное воздействие повлекли за собой исчезновение этого вида. Вызывает опасение и сокращение численности дендрантемы Завадского в урочище Плющань: если в 1939 г. на 1 м2 насчитывалось 250 экземпляров, то в 1983 г. только 70—80.
Особого внимания заслуживает состояние степных экосистем. Абсолютный заповедный режим в урочище Галичья гора (с незначительными нарушениями на протяжении 50 лет) привел к мезофитизации растительного покрова, снижению красочности степей, внедрению в степные ценозы корневищных злаков, таких деревьев и кустарников, как клены ясенелистный и татарский, крушина слабительная, груша, яблоня ранняя и др. Стало очевидно, что режим абсолютной, полной заповедности к степным сообществам неприменим (Тихомиров, 1984). Для сохранения степного комплекса в 1984 г. проведено выкашивание травостоя и удаление древесных пород. Разработан план регуляции экосистем на 10 лет.
Леса заповедных участков, преимущественно дубравы, невелики по площади, порослевого происхождения и довольно неустойчивы. Периодическое поражение их дубовой зеленой листоверткой и мучнистой росой ведет к усыханию.
В развитии экосистем наблюдается несбалансированность между отдельными элементами биоценозов, что связано прежде всего с малой площадью заповедных участков и «вкраплением» их в агросистемы («островная» ситуация). В последнее время на Галичьей горе исчезли оносма простейшая, солонечник узколистный, грудница мохнатая и появились заносные виды: циклахена дурнишниколистная, недотрога мелкоцветковая, эхиноцистис лопастной, клен ясенелистный, весьма «агрессивные» и играющие большую роль в фитоценозах. В результате неспособности природного комплекса к саморегуляции утрачиваются редкие виды естественной флоры и фауны, внедряются чуждые элементы с прилегающих агроценозов. На неохраняемых участках с реликтовой флорой происходит обеднение популяций и ухудшается межпопуляционный обмен.
Включение в состав заповедника новых урочищ, таких, как Липовская гора, Сокольская гора, Аргамач-Пальна, Крутое, Корытня, Воронец, расширение заповеданной площади на Плющани и по Ворголу сократят разрыв между охраняемыми территориями до 10—15 км, повысят возможности межпопуляционного обмена, придадут большую стабильность экосистемам и повысят их способность к саморегуляции.
© Григорьевская А.Я., Тихомиров В.Н. 1989