Les ballastières des Ayvelles, de Chalandry-Elaire et de Villers-Semeuse constituent un ensemble humide situé dans la vallée de la Meuse, à proximité de Charleville-Mézières, comprenant un ensemble de sites d'extraction de graviers (abandonnés pour la plupart d'entre eux) associé à d'autres milieux biologiques : bras morts de la Meuse, prairies alluviales mésohygrophiles (pâturées ou fauchées) à avoine élevée, flouve odorante, brome mou et dactyle aggloméré, prairies hygrophiles (pacagées ou fauchées suivant les années) à œnanthe fistuleuse, scirpe des marais et vulpin genouillé, magnocariçaies à laîche des rives, laîche vésiculeuse, laîche distique et laîche aiguë, quelques roselières fragmentaires, des aulnaies-peupleraies et saulaies des berges des bassins et des rives de Meuse plus ou moins rudéralisées et quelques cultures enclavées dans la ZNIEFF.
Certaines espèces végétales intéressantes s'y remarquent : ainsi on note la présence sur les rives de certains plans d'eau de la laîche faux-souchet, assez rare dans les Ardennes, de l'orme lisse le long de la Meuse au sud de la ZNIEFF, de quelques populations de stellaire des marais au niveau de certaines cariçaies et prairies hygrophiles, du scirpe épingle au niveau d'une zone piétinée limoneuse de bord des eaux vers les Ayvelles. Ces trois dernières espèces sont inscrites sur la liste rouge des végétaux menacés de Champagne-Ardenne.
Mais l'intérêt de la ZNIEFF est surtout faunistique.
De nombreuses libellules et demoiselles s'y remarquent, avec près d'une trentaine d'espèces différentes dont certaines sont rares et figurent sur la liste rouge régionale des insectes : c'est le cas pour l'agrion gracieux, la grande aeschne, la libellule fauve, la cordulie métallique et le sympétrum jaune d'or.
Les reptiles (avec la coronelle lisse) et les batraciens (triton à crête, crapaud commun, etc.) sont également attirés par ce type de milieu. La présence du rarissime pélobate brun est à souligner ici : en déclin dans toute l'Europe, c'est l'amphibien le plus menacé de France où il est au bord de l'extinction, il est protégé sur le territoire national depuis 1993, inscrit à l'annexe IV de la directive Habitats, à l'annexe II de la convention de Berne, sur le livre rouge de la faune menacée en France et sur la liste rouge régionale.
Les plans d'eau et les prairies riveraines sont attirantes pour la faune avienne. Couplées aux inondations, les ballastières forment au printemps une vaste zone humide qui accueille les migrateurs : canards souchets, vanneaux huppés, chevaliers guignettes, gambettes ou aboyeurs, bergeronnettes printanières, mouettes pygmées, guifettes noires... L'espèce la plus caractéristique de l'hiver est sans conteste la mouette rieuse : des milliers d'oiseaux s'y regroupent pour passer la nuit et rejoignent les centaines de foulques macroules qu'accompagnent de nombreux canards plongeurs (fuligules, garrots, etc.) auxquels se mêlent parfois des canards marins (macreuses brunes, macreuses noires). Certaines espèces se reproduisent sur le site (grèbe huppé, foulque macroule, canard colvert, poule d'eau, etc.), certaines sont rares et inscrites sur la liste rouge des oiseaux de Champagne-Ardenne : la sarcelle d'été et le chevalier guignette (nidification occasionnelle), le petit gravelot, la sterne pierregarin (nicheur), le vanneau huppé, le râle des genêts, le phragmite des joncs, la rousserolle verderolle, le pipit farlouse, le tarier d'Europe. La mésange rémiz, oiseau certainement nicheur sur le site, figure dans le livre rouge de la faune menacée en France (dans la catégorie "vulnérable").
La zone est relativement en bon état, la proximité de l'agglomération de Charleville-Maizières occasionnant malgré tout une surfréquentation de celle-ci (chasse, pêche, sports nautiques).
Les cootours de la ZNIEFF engobent les ballastières d'une part et suivent les limites naturelles de certains milieux associés et riverains.