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La ZNIEFF des Hauts Buttés est située entre les Forêts Domaniales des Cinq Bois, des Heez d'Hargnies et de Château-Régnault, sur les communes de Monthermé et d'Hargnies, non loin de la frontière franco-belge. Elle est incluse dans la vaste ZNIEFF II du massif forestier du Plateau ardennais. La ZNIEFF initiale comprenait toute la partie nord des Hauts Buttés (Bans Jacob, Marais des Hauts Buttés, Bois de la Grande Croix), elle a été étendue en 1999 pour englober les prairies situées au sud de cette zone. Elle comprend des bois (la moitié de sa superficie), des prairies, des landes, des tourbières et marais acides.
Les forêts sont constituées par la chênaie pédonculée-boulaie acidiphile (à molinie dans les secteurs les plus humides et à canche flexueuse dans les endroits les plus secs), l'aulnaie marécageuse, la boulaie pubescente à sphaignes sur tourbe et des plantations d'épicéas. On observe sur des surfaces réduites des formations résiduelles de landes sèches à callune et de landes humides tourbeuses à genêt d'Angleterre et bruyère à quatre angles (inscrits sur la liste rouge régionale), canneberge, molinie bleue, bistorte (plante-hôte d'un papillon rare présent sur le site, le cuivré de la bistorte). On peut signaler ici une particularité botanique avec la présence simultanée des quatre Vaccinium dans la même zone : la myrtille, la canneberge (ou myrtille des marais), l'airelle rouge et l'airelle des marais. Les prairies humides, le plus souvent fauchées, renferment une flore variée et bien caractéristique, elles couvrent plus du quart de la superficie de la zone. Localement se développent des tourbières à molinie bleue et des marais acides, avec une flore très représentative des conditions écologiques particulières du lieu (sol acide, nombreuses sources, climat froid et humide).
Cinq espèces végétales protégées se rencontrent sur le territoire de la ZNIEFF : le polystic à crêtes, le rossolis à feuilles rondes et la trientale, protégés sur tout le territoire français, le genêt d'Angleterre (en limite d'aire absolue de répartition vers le nord-est) et l'orchis des sphaignes (microendémique du nord-ouest de l'Europe, présente en France uniquement dans le nord des Ardennes) protégés au niveau régional. Ils sont inscrits sur la liste rouge régionale des végétaux, de même que le comaret, le ményanthe trèfle d'eau, le scirpe à inflorescence ovoïde et les deux airelles.
L'entomofaune est très diversifiée et renferment de nombreuses raretés, notamment trois papillons protégés en France, le cuivré de la bistorte, le nacré de la canneberge et le nacré de la bistorte, tous trois en danger dans la plupart des pays d'Europe, figurant dans le livre rouge de la faune menacée en France (dans la catégorie "en danger de disparition") et sur la liste rouge des Lépidoptères de Champagne-Ardenne. Quatre autres papillons fréquentant le site sont également inscrits sur cette liste : le thécla de l'orme, le damier noir, le petit collier argenté et le nacré de la sanguisorbe. Neuf espèces de libellules font partie de la liste rouge régionale des Odonates (agrion nain, leste dryade, grande aeschne et aeschne des joncs, cordulégastre annelé, leucorrhine douteuse, cordulie métallique, sympétrum noir et sympétrum jaune d'or), deux criquets chanteurs et deux sauterelles (decticelle et conocéphale des roseaux) sont inscrits sur la liste rouge régionale des Orthoptères.
On peut également y rencontrer certains amphibiens tels que la salamandre tachetée inscrite sur la liste rouge régionale (dans la catégorie "en déclin") ainsi des reptiles avec notamment la vipère péliade, partiellement protégée en France, inscrite à l'annexe III de la convention de Berne, dans le livre rouge de la faune menacée en France et dans la liste rouge des reptiles de Champagne-Ardenne (catégorie "en danger").
De nombreux oiseaux fréquentent le site pour s'alimenter ou se reproduire, avec notamment huit espèces inscrites sur la liste rouge des oiseaux de Champagne-Ardenne : le tarin des aulnes (nicheur possible dans la zone), la gélinotte des bois (nicheur très rare et en régression), le sizerin flammé et le cassenoix moucheté (nicheurs très rares), le tarier d'Europe (nicheur peu commun en régression), la pie-grièche écorcheur (en diminution), l'engoulevent d'Europe et le beccroisé des sapins.
Une partie du site est protégé par une arrêté préfectoral de protection de biotope pris le 13/06/83 sur le Marais des Hauts Buttés. Cet A.P.B. a permis, outre sa protection, une gestion de celui-ci assuré par la ville de Monthermé. Quelques chevaux polonais ont été introduits afin d'éviter l'envahissement par les ligneux. La ZNIEFF est incluse dans la Z.I.C.O. CA 01 (plateau ardennais) de la directive Oiseaux et a été proposée, avec trois autres zones, dans le cadre de la Directive Habitats (site n°28 : tourbières du plateau ardennais). Le site est en bon état de conservation, mais est menacé par les plantations de conifères et, dans les secteurs agricoles, par l'amendement des prairies et l'abandon des zones les plus humides (avec évolution vers la forêt).
Une partie de la ZNIEFF (à l'est) est limitée à la route départementale, le reste de la délimitation suit les limites naturelles de la zone la plus riche, en excluant les secteurs cultivés des fermes situées au sud de la ZNIEFF.
