ООПТ создана для сохранения ландшафтов, растительного и животного мира долины реки Сухой Семенек - типичной малой реки Известнякового севера Среднерусской равнины.

Здесь сохраняется богатый комплекс растений и животных, характерных для нагорных широколиственных лесов, луговых и петрофильных степей, пойменных разнотравных лугов, рек с родниковым питанием. Территория является местом обитания видов, занесенных в Красные книги РФ и Липецкой области.

Памятник природы находится в средней части долины реки Сухой Семенек - притока реки Красивая Меча в окрестностях сел Ищеино и Толбузино, где расположены урочища Чапыж и Ярушка. Протяженность долины в пределах ООПТ - около 3,7 км.

Рельеф

Типы рельефа - склоновый, пойменный. Представляет собой типичный образец глубоко врезанной долины малой реки Среднерусской возвышенности.

Рельеф пересеченный, со значительными перепадами высот, достигающих 30 и более м. Покровные отложения представлены глинами и песками, ниже лежат известняки.

Долина изобилует выходами известняка, каменистыми осыпями, карстовыми формами рельефа. На правобережье имеются живописные выходы аптских песчаников в виде россыпей крупных камней или одиноко лежащих валунов.

На крутых склонах, в местах залегания рыхлых осадочных пород, имеются овраги разного возраста и степени зарастания. Пойма достаточно хорошо разработана, ассиметрична, возвышается над урезом воды на 1-3 м. Русло врезано в рыхлые аллювиальные отложения на глубину 1-2 м и в местах крутых изгибов иногда подмывает берега, образуя отвесные стенки.

Гидрология

На ООПТ берет начало и протекает на протяжении около 2,2 км река Сухой Семенек. Ранее, с начала XX в., река являлась пересохшей, и водоток в ней существовал только во время снеготаяния. В начале 1980-х гг. вследствие поднятия уровня грунтовых вод река восстановила постоянный водный режим. Она стала брать начало из родников в урочище Ярушка, выше в русле имеются лишь временные водотоки или бочаги. Река имеет каменистое ложе, быстрое течение, чистую воду. Ширина русла 3-5 м, глубина 0,3-1,7 м.

С начала 2000-х гг. появление бобров и строительство ими плотин вызвало существенное изменение гидрологического режима. В настоящее время на русле реки в пределах памятника природы имеется 3-4 бобровые плотины, каждая из которых поднимает уровень воды в реке на 0,4-0,7 м. При этом выше плотин образуются проточные пруды, повышается ширина и глубина водоема, стабилизируется его режим. Кроме реки, других постоянных водоемов на территории ООПТ нет.

Флора и фауна

Биота включает виды, характерные для каменистых степей, остепненных и суходольных лугов, нагорных дубрав и березняков, пойм. Видовое разнообразие макромицетов оценивается в 300 видов, сосудистых растений - 400-500 видов, амфибий – 4 вида, рептилий - 4, птиц - 70, млекопитающих - 30.

В составе ООПТ леса Государственного лесного фонда занимают около 80% площади и представлены островными лесными урочищами Чапыж (кв. 46, 47, 48) и Ярушка (кв. 45) (Елецкий лесхоз, Марьинское лесничество). Лесной фонд представлен средневозрастными порослевыми средне- и низкобонитетными дубовыми, березовыми, осиновыми насаждениями. Дубравы на склонах и прилегающих плато разнообразны по лесорастительным показателям. В составе лесов встречаются редкие и реликтовые виды.

На территории памятника природы отмечено сильное повреждение и гибель березовых древостоев как последствие экстремальной засухи 2010 г. и поражения березы бактерией Егvinia multivora, вызывающей ее инфекционное заболевание.

Крутые склоны, часто с выходами известняков, покрыты хорошо сохранившимися фрагментами нагорных дубрав и березняков, зарослями степных кустарников, степными петрофитными группировками с участием оносмы простейшей, истода сибирского, ковыля перистого и тырсы, осоки низкой, горицвета весеннего. Пологие склоны заняты разнотравными красочными лугами. Пойма занята лугами. Вдоль русла реки - узкий пояс прибрежной растительности (осоки, камыш лесной, кустарниковые и древовидные ивы).

Участок балки Чепыж со степными петрофитными группировками с оносмой простейшей, истодом сибирским, льном многолетним, ковылем перистым, горицветом весенним предлагался в начале 1990-х гг. к охране в качестве ботанического заказника.

Редкие виды

На ООПТ отмечено обитание значительного числа редких видов.

Из грибов к ним относятся пецица сочная Peziza succosa, гигрофор золотистозубчатый Hygrophorus chrysodon, земляная звезда рыжеватая Geastrum rufescens, паутинник вечерний Cortinarius vespertinus, инонотус дуболюбивый Inonotus dryophilus, лисичка серая Cantharellus cinereus, млечник острый Lactarius acris, дубовик крапчатый Boletus erythropus и др. Из лишайников - ксантопармелия Делиса Xanthoparmelia delisei.

Среди растений - ковыль перистый Stipa pennata, оносма простейшая Onosma simplicissima, купальница европейская Trollius europaeus, ветреница лесная Anemone sylvestris, горицвет весенний Adonis vernalis, миндаль низкий Amygdalus папа, колокольчик персиколистный Campanula persicifolia, касатик безлистный Iris aphylla, лилия кудреватая, или Царские кудри Lilium martagon, лен многолетний Linum perenne, истод сибирский Polygala sibirica, борец шерстистоустый Aconitum lasiostomum, борец дубравный Aconitum nemorosum, полынь шелковистая Artemisia sericea, мытник Кауфмана Pedicularis kaufmanii, репешок волосистый Agrimonia pilosa, цмин песчаный Helichrysum arenarium, лапчатка белая Potentilla alba, земляника мускусная Fragaria moschata и др.

Из беспозвоночных выявлены рыжий лесной муравей Formica rufa, дровосек-кожевник Prionus coriarius, махаон Papilio machaon.

Из позвоночных животных – украинская минога Eudontomizon mariae, гольян обыкновенный Phoxinus phoxinus, обыкновенный зимородок Alcedo atthis, желна Dryocopus martius и др.