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El Valle del Río Vinchos está localizado en los Andes orientales sub-húmedos del Departamento de Ayacucho, entre la divisoria de las Cuencas Huamanga-Vischongo, hacia el este y las Sierras Altas de Apacheta, hacia el oeste. El Derecho de Vía (DdV) desciende abruptamente a partir de la cresta de la Cuenca del Huamanga-Vischongo hacia un paisaje de valle altamente cultivado (90%), con parches relictos de matorrales resinosos (8%) y pastizales de puna (2%).

El Río Vinchos fluye hacia el norte hacia la Cuenca del Mantaro, con una elevación de aproximadamente 3,200 msnm (metros sobre el nivel del mar) en el cruce con el DdV. Hacia el oeste, el valle está limitado por las Montañas de Apacheta, las cuales comienzan alrededor de los 4,000 msnm. El valle del Río Vinchos alberga varias especies de plantas cactáceas, incluyendo Echinopsis peruviana (catalogada por la legislación peruana como “vulnerable”) y la regionalmente endémica Oroya peruviana.

El valle del Río Vinchos está entre los ELU más importantes para las aves dentro del BMAP por la presencia de numerosas especies poco comunes observadas durante las evaluaciones previas de campo, tal como Agriornis andicola. Sin embargo, la única especie considerada sensible es el Montañes Barbudo (Oreonympha nobilis), un colibrí endémico de distribución restringida al sur del Perú. El Río Vinchos ha sido invadido por truchas arcoíris (Oncorhynchus mykiss) y por lo tanto carece de especies nativas de peces.