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La ZNIEFF des sources de la Vingeanne, intégrée dans la grande ZNIEFF de type II du massif forestier d'Auberive est et sud, regroupe un ensemble d'anciens pâtis établis sur des terrains marneux, en grande partie reboisés aujourd'hui. Certains secteurs présentent encore un grand intérêt, notamment le marais de la Rosière, marais tufeux typique du Plateau de Langres (schoenaie, cariçaie, moliniaie), une zone recouverte d'une pelouse alternativement sèche et humide constituant le dernier exemple haut-marnais de ce type de groupement ou encore un secteur de petites pelouses relictuelles très typiques, exposées au sud et en partie pâturées par les vaches.
La végétation présente plus d'une dizaine d'espèces rares ou protégées, comme le lis martagon dans une prairie ombragée (très rare en plaine et qui possède ici une de ses quatre stations de Haute-Marne), le choin ferrugineux (protection nationale), l'herminie clandestine qui possède ici son unique station de Champagne-Ardenne, une autre orchidée, la gymnadénie à odeur de vanille, le saule rampant, la linaigrette à larges feuilles, l'hélianthème blanchâtre. Une espèce est ici à sa limite nord de répartition, la canche moyenne, rare en Haute-Marne,. Toutes ces espèces font partie de la liste rouge des végétaux de Champagne-Ardenne, de même que le pissenlit des marais, l'orchis incarnat, le ményanthe trèfle d'eau, la laîche puce, la parnassie des marais, le scirpe comprimé.
L'entomofaune est riche et diversifiée et renferme de nombreuses espèces rares ou menacées : pour les libellules, l'agrion de Mercure, protégé en France depuis 1993, inscrit sur les listes internationales de la directive-Habitats et de la convention de Berne, sur la liste rouge de la faune française en tant qu'espèce menacée de disparition dans la moitié nord de la France, le cordulégastre annelé, d'origine montagnarde, rare dans toute la France mais bien représenté sur le plateau de Langres et inscrit sur la liste rouge des insectes de Champagne-Ardenne.
Six criquets sont inscrits sur la liste rouge des Orthoptères : des criquets chanteurs (criquet vagabond, criquet des montagnes et criquet à petites ailes), des criquets colorés (oedipode bleu), des criquets migrateurs (criquet italien) et une sauterelle des terrains humides à végétation luxuriante (decticelle à petites ailes).
Trois papillons sont inscrits sur la liste rouge régionale : il s'agit du nacré de la sanguisorbe ou Ino qui affectionne les prairies marécageuses et les bois clairs et humides, de l'hermite (très rare en plaine) et de l'hespérie roussâtre. La mante religieuse et une petite cigale, la cicadette des montagnes, sont également présentes.
La vipère aspic, le lézard des souches et la salamandre (ces deux derniers inscrits sur la liste rouge régionale) ont aussi été contactées dans le périmètre de la ZNIEFF.
Le site est protégé depuis 1987 par un arrêté de protection de biotope englobant la quasi-totalité de la ZNIEFF. La zone marécageuse est en bon état, une gestion du marais y ayant été effectué à plusieurs reprises (débroussaillage et rebouchage des drains). La gestion de la pelouse marneuse planté en pins est à envisager.
Les limites sont fonction des contours naturels de la zone la plus riche.
