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I confini della Riserva racchiudono l'ultima decina di chilometri del fiume Merse, allargandosi a comprendere anche il tratto finale del torrente Farma e l'area circostante la confluenza del Merse con l'Ombrone, a sud dei quali l'area protetta ricade in territorio grossetano. Il paesaggio è nel complesso dolce, con modesti poggi non superiori ai 400 m di altezza e ampi tratti pianeggianti, spesso coltivati, alla confluenza dei corsi d'acqua. Nell'entroterra senese la Riserva si estende su una parte della valle del torrente Crevolone, un corso situato fra rilievi aspri e interamente boscati.