La Riserva è caratterizzata da una grande ricchezza faunistica risultato della presenza di ambienti integri e vari. Gli animali che possono essere incontrati ed osservati più facilmente sono i grandi mammiferi e gli uccelli soprattutto rapaci, ma anche i micromammiferi, gli insetti ed i rettili sono ben rappresentati anche da specie rare ed importanti. I piccoli ruscelli d'acqua che solcano la riserva costituiscono l'ambiente ideale per molte specie di anfibi tra cui la più significativa è senz'altro la salamandrina dagli occhiali (Salamandrina terdigitata), specie minacciata e vulnerabile a livello italiano e comunitario. Più comune la rana rossa(Rana italica), il rospo comune (Bufo bufo). Tra i rettili comune è il biacco (Coluber virdiflavus) e la vipera (Vipera aspis). La continua copertura boscosa della riserva rende spesso difficile l'avvistamento delle numerose specie di uccelli che la popolano. Facili da scorgere sono la ghiandaia (Garrulus glandarius) ed il colombaccio (Columba palumbus), comuni il regolo (Regolus regolus), la cinciarella (Parus caeruleus) e la cinciallegra (Parus major), il pettirosso (Erithacus rubecula), lo scricciolo (Troglodytes troglodytes), il merlo (Turdus merula) e la capinera (Sylvia atricapilla). La riserva è frequentata da numerose specie di rapaci la maggior parte sono specie legate agli ambienti boschivi sia per l'alimentazione che per la nidificazione. La poiana (Buteo buteo), il falco pecchiaiolo (Pernis apivorus) e lo sparviere (Accipiter nisus) sono tipici, è possibile avvistare il biancone (Circaetus gallicus) e l'astore (Accipiter gentilis). Le cavità dei vecchi alberi alloggiano allocchi (Strix aluco), tra i rapaci notturni il più comune nella riserva. In ruderi e casolari abbandonati si può trovare il barbagianni (Tyto alba), altrettanto comune è la civetta (Athene noctua). Il bosco ospita anche picchi: il picchio verde (Picus viridis), il picchio rosso maggiore (Picoides major), il torcicollo (Jynx torquilla). Il Pigelleto è popolato da numerosi mammiferi ma l'incontro più facile per i visitatori è quello con caprioli (Capreolus capreolus) e cinghiali (Sus scrofa); per tutte le altre specie è più probabile l'osservazione delle tracce rappresentate da orme, escrementi, peli, ecc. Tra i più schivi troviamo la faina (Martes foina), l'istrice (Hystrix cristata), la volpe (Vulpes vulpes), il tasso (Meles meles) i numerosi ghiri.

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