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Le Bois de Débat est établi sur un coteau perpendiculaire à la vallée de l’Essonne, principalement boisé par le Pin sylvestre et le Chêne pubescent. Les ourlets et pelouses calcicoles ou sablo-calcicoles, annexes à ces boisements, concentrent quant à eux l’intérêt floristique du site. Ces milieux riches en espèces héliophiles n’occupent que de faibles superficies, surtout le long des chemins du site ou à la faveur de trouées forestières.
26 espèces déterminantes ont été dénombrées, dont 7 sont menacées en Île-de-France :
- L’Orobanche des sables (Phelipanche arenaria), considérée comme en danger critique d’extinction dans la région ;
- La Bugrane naine (Ononis pusilla) et l’Orobanche pourpre (Phelipanche purpurea), considérées comme en danger ;
- L’Armoise champêtre (Artemisia campestris), le Barbon pied-de-poule (Bothriochloa ischaemum), la Silène à oreillettes (Silene otites) et le Trèfle rude (Trifolium scabrum), classés vulnérables.
L’espèce la plus remarquable, l’Orobanche des sables, a été redécouverte récemment en Île-de-France et n’est connue que dans deux autres stations régionales, toutes aux effectifs limités et menacées par la fermeture des habitats ou leur dégradation (eutrophisation). Trois espèces protégées dans la région sont connues dans la ZNIEFF : l’Orobanche pourpre, qui se localise sur un terrain privé fréquemment tondu, la Violette des sables (Viola rupestris), qui pourrait souffrir du piétinement, et le Barbon pied-de-poule.
Les boisements secs contribuent à la diversification de la flore du site et abritent une espèce protégée à l’échelle nationale, l’Alisier de Fontainebleau (Sorbus latifolia).
