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La Butte Saint Martin est caractérisée par deux principaux types de milieux : à l'Ouest, une grande carrière de sable et des pelouses calcicoles avec des degrés d'ouverture différents ; à l'Est, une lande sèche à callune, sous une végétation de chênes, pins et bouleaux mêlés aux chaos de grès.
L'intérêt floristique a considérablement diminué par rapport à ce qu'il était au début du siècle et l'état actuel des milieux n'est pas favorable au retour d'espèces intéressantes.
Les espèces de platières gréseuses proprement dites sont peu nombreuses, une seule est déterminante, à savoir la Renoncule des marais (Ranunculus paludosus, R).
C'est donc principalement au niveau des pelouses calcicoles et des boisements que l'on trouve la richesse et la diversité floristique de la ZNIEFF avec notamment deux espèces protégées observées en 1999 : l'Hutchinsie
(Hornungia petraea), protégée au niveau régional et l'Alisier de Fontainebleau (Sorbus latifolia), protégé au niveau national.
La pelouse située à l'ouest du site est de grande superficie et acceuille un grand nombre d'espèces assez rares à très rares mais non déterminantes. La fréquentation y est très importante (aire de pique-nique).
Les secteurs les plus ourlifiés et les pré-bois clairs semblent épargnés et présentent un certain nombre d'Orchidées telles que la Goodyère rampante (Goodyera repens, AR) ou le Monotrope sucepin (Monotropa hypopitys subsp. hypophegea, AR).
Les menaces sont liées aux aménagements effectuées dans le but d'accueillir le public : surfréquentation, places à feux, aires de pique-nique avec apport de matériaux calcaires (bancs, tables...). Tout ceci, ajouté au caractère paysager du site augmente considérablement sa fréquentation et ne peut donc qu'en amplifier sa dégradation.
Géologie
Feuille Etampes. Plateau : calcaire d'Etampes sur platière de grès affleurante, pente : sable avec chaos gréseux.
La Butte Saint Martin se délimite d'elle-même (contour de la zone boisée sur la carte IGN), excepté pour la partie Nord-Est : on utilise ici la bordure de la carrière pour tracer une ligne droite, vers le Nord, qui rejoint un chemin dans le bas de pente du Bois Ferrand. On suit ensuite ce chemin vers l'Est.
