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L’originalité de la forêt départementale de Champfailly est liée à la présence d’un substrat sablo-calcaire dans une région où les sols sont en grande majorité acides. L’existence de cette entité à flanc de versant induit ici le développement d’une végétation spécifique tout à fait exceptionnelle pour la Vallée de Chevreuse.
Comme le bois calcicole au sein duquel elle constitue une véritable enclave ouverte, la pelouse maigre sablo-calcaire est un habitat rarissime localement et par ailleurs de plus en plus menacé à l’échelle régionale. Cette pelouse relictuelle, qui ne couvre plus aujourd’hui que 3 hectares, héberge un grand nombre (20) d’espèces d'insectes déterminantes. Cette entomofaune se révèle particulièrement intéressante sur ce site puisque plusieurs espèces peu fréquentes y sont signalées dont deux d’entre elles sont même protégées en Ile-de-France : la Grande Tortue ou Vanesse de l’Orme (Nymphalis polychloros)et la petite violette (Boloria dia). Ils côtoient ici le Demi-deuil (Melanargia galathea), papillon caractéristique des prairies et pelouses sèches riches en graminées , le Crache–sang (Timarcha tenbricosa), chrysomèle en régression qui vit aux dépens des gaillets, le Grillon champêtre (Gryllus campestris) ici encore très abondant sur l’un de ses biotopes les plus caractéristiques, le Silphe à quatre taches (Xylodrepa quadripunctata), coléoptère arboricole qui pourchasse les chenilles en forêt ou encore un Onthophage (Onthophagus coenobita), petit insecte coprophage qui profite de l’abondance des grands herbivores dans les sous-bois.
On signalera enfin la présence de plusieurs espèces intéressantes liées à la zone humide située au bas du coteau et qui profitent de la proximité de cette pelouse pour venir s’alimenter comme c’est le cas pour le Gomphe gentil (Gomphus pulchellus), ou pour s’accoupler comme pour le Grand Mars changeant (Apatura iris), ou bien encore le temps d’atteindre leur maturité sexuelle après leur émergence, comme c’est le cas ici pour l’Agrion nain (Ischnura pumilio), petite libellule protégée en Ile-de-France qui se reproduit sur l’étang en contrebas.
Du fait de la rareté locale des habitats, les cortèges floristiques sont aussi localement rares bien qu'aucune espèce déterminante en ile de France ne soit présente. Parmi les quelques espèces typiques de ce genre de biotope citons le Serpolet faux-pouillot (Thymus pulegioides), la Chondrille éffilée (Chondrilla juncea), et la Grande Canche caryophylée (Aira caryophyllea subsp.multiculmis), graminée au bord de l’extinction dans notre région.
Un cortège d'orchidées classique peut être observé avec Himantoglossum hircinum, Neottia nidus-avis, Ophrys apifera,Orchis purpurea, Platanthera chlorantha, accompagnées de la plus rare Céphalanthère à grandes fleurs (Cephalanthera damasonium). Cette dernière se rencontre dans les sous-bois ensoleillés et dans les petites clairières forestières de la chênaie thermophile où se développent d’autres espèces intéressantes comme la Brunelle intermédiaire (Prunella x-intermedia) ou encore la Potentille droite (Potentilla recta).
La délimitation proposée tient compte de la répartition des espèces remarquables et des habitats qui leur sont associés (en les considérant du point de vue pédologique et géologique = zone de juxtaposition des sables et du calcaire). Au niveau cartographique, cette délimitation n’est de ce fait calée sur aucun élément physique identifiable. Le périmètre a été élargi dans le bois conformément aux remarques formulées par le CSRPN en séance du 28/01/2008.
