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Le coteau des Vignes est situé en plein cœur de la ville d'Athis-Mons dont il constitue un des derniers îlots de verdure. Le coteau correspond à d'anciens jardins ouvriers et est aujourd'hui entièrement boisé. Il présente cependant quelques secteurs plus ouverts, notamment aux abords des chemins qui le traversent, mais aussi en bordure de l'Orge, rivière qui le borde dans sa partie Est.
3 espèces déterminantes sont recensées sur le site.
Le premier intérêt de ce coteau est floristique avec la présence de la Tulipe sauvage (Tulipa sylvestris subsp. sylvetris), espèce très rare protégée au niveau national, au niveau de petites clairières situées dans le cœur du coteau. Entre 10 et 20 pieds y sont actuellement dénombrés. Cette espèce se comporte comme une espèce spontanée car elle est aujourd'hui largement naturalisée. Par ailleurs, le site était anciennement sans doute constitué de vignes, habitat originel de cette Tulipe, aujourd'hui présente dans les chênaies-charmaies des grands parcs.
Le deuxième intérêt vient de la présence de deux espèces déterminantes d'Odonates : l'Agrion à longs cercoïdes (Cercion lindenii, rare) et l'Aeschne printanière (Brachytron pratense, peu commune). Deux autres espèces peu communes mais non déterminantes sont également observées : l'Agrion à larges pattes (Platycnemis pennipes) et le Caloptéryx éclatant (Calopteryx splendens). Ces espèces occupent les herbiers aquatiques de l'Orge en étroite liaison avec les hélophytes des berges.
Par ailleurs, le coteau constituant une des dernières zones d'habitat pour plusieurs espèces nicheuses d'oiseaux, il convient de mentionner la présence de Fauvettes paludicoles comme la Rousserolle verderolle (Rare) et la Rousserolle effarvatte (AC), dont un couple de chacune de ces espèces niche régulièrement au niveau des petites roselières situées au bord de l'Orge, dans le bas du coteau. Le Grébe castagneux (AR) a également été recensé, avec quatre couples nicheurs présents en 1997.
Le reste des espèces, notamment floristiques, est plutôt banal. Citons cependant trois Orchidées : l'Ophrys abeille, la Céphalanthère à grandes fleurs et l'Epipactis helleborine.
Enfin, plusieurs sites à stromatholithes existent au sein du coteau, sans que leur qualité (peut-être une indication de la pollution de la nappe), ne soit évidente.
L'intérêt de conserver un tel site, dans ce contexte très urbanisé, est aussi lié aux formations végétales situées en bordure de rivière, car si réduites en taille que soient les phragmitaies et les cariçaies, elles permettent la nidification de 6 espèces d'oiseaux, en particulier des Rousserolles, et constituent un habitat important pour les Odonates.
L'environnement urbain et résidentiel du coteau impose le périmètre actuel de la ZNIEFF. Les espèces déterminantes ne se répartissent pas sur l'ensemble du coteau, mais il semble important d'en conserver l'intégralité pour les autres espèces présentes, notamment les oiseaux, pour qui le coteau et les berges de l'Orge constituent un des derniers refuges boisés de la commune.
