La ZNIEFF des bois de Ham et du Rocan est située au sein de la Forêt Domaniale de la Croix-aux-Bois, à l'est du village de Longwé, dans les Ardennes. Elle fait partie de la grande ZNIEFF II du massif forestier d'Argonne. D'une superficie de plus de 300 hectares, elle est essentiellement forestière et comprend plusieurs vallons encaissés, un étang aux eaux mésotrophes, de nombreuses sources et plusieurs ruisseaux et ruisselets temporaires.
La végétation est caractéristique des forêts de l'Argonne, adaptée aux sols acides sur gaize (roche siliceuse très dure) :
- hêtraie-chênaie acidiphile montagnarde et chênaie pédonculée-boulaie acidiphile avec le sorbier des oiseleurs, le tremble, la bourdaine, la fougère aigle, la callune vulgaire, la myrtille, la luzule des bois, la canche flexueuse, la véronique officinale, le millepertuis élégant, le maïanthème à deux feuilles, etc.
- chênaie mésotrophe à charme, plus ou moins hygrophile, avec l'orme des montagnes, le sorbier des oiseleurs, le tilleul à petites feuilles, le merisier, le chèvrefeuille des bois surmontant une strate herbacée constituée par l'anémone des bois, le millet diffus, l'oxalide petite-oseille, la ficaire fausse-renoncule, etc.
- aulnaie-frênaie rivulaire et très localement aulnaie marécageuse avec, outre l'aulne et le frêne, l'orme lisse (inscrit sur la liste rouge des végétaux de Champagne-Ardenne), l'érable sycomore, l'érable champêtre, le tremble et une strate herbacée caractérisée par de nombreux carex (laîche allongée, laîche espacée, laîche à pilules, laîche pendante, laîche des bois), l'impatiente ne-me-touchez-pas, la potentille tormentille, la lysimaque des bois, le lycope d'Europe. Au niveau des sources et des suintements apparaissent la dorine à feuilles opposées, la dorine à feuilles alternes, la véronique des montagnes.
Ponctuellement subsistent des fragments de landes relictuelles à genêt pileux et à callune fausse-bruyère. Quelques plantations résineuses se rencontrent également.
L'intérêt floristique est important avec la présence du gaillet des bois (espèce centreuropéenne en limite d'aire de répartition vers l'ouest), de la myrtille (espèce circumboréale disséminée en plaine) et de fougères remarquables, rares à très rares en plaine, comme le polystic des montagnes (protégé en Champagne-Ardenne) et le polypode du chêne (ou polypode dryoptère).
Les amphibiens sont variés et diversifiés, six sont protégés sur le territoire national et deux sont inscrits sur la liste rouge régionale, la salamandre tachetée et le sonneur à ventre jaune (inscrit aux annexes II et IV de la directive Habitats, à l'annexe II de la convention de Berne, dans le livre rouge de la faune menacée en France). On rencontre également le triton alpestre, le triton palmé, le crapaud commun et de nombreuses grenouilles.
Certaines libellules et demoiselles fréquentent les milieux aquatiques, comme par exemple le caloptéryx vierge, le sympétrum rouge-sang et la grande aeshne inscrite sur la liste rouge des Odonates de Champagne-Ardenne.
La forêt accueille une avifaune riche et diversifiée. Sur les 34 espèces inventoriées, deux sont inscrites sur la liste rouge régionale, le pigeon colombin et le faucon hobereau. Quelques espèces peu communes peuvent également s'y observer comme le milan royal, la bécasse des bois, le pic mar, le pic épeichette, le pouillot siffleur, le gobemouche gris, etc. De nombreux rapaces survolent le site à la recherche de leur nourriture (éperviers, autours, milans, chouettes) . Le chat sauvage habite la forêt en compagnie d'autres carnivores (putois, martre, hermine, renard) et des grands mammifères forestiers (chevreuil, cerf élaphe, sanglier). Une chauve-souris, le vespertilion à moustaches, protégé en France, inscrit à l'annexe II de la convention de Berne et sur la liste rouge régionale (catégorie "en déclin") y a été observée en1998.
Le périmètre initial a été modifié en 1999, la partie centrale et les limites est de la ZNIEFF ont été étendues pour prendre en compte la complémentarité de certains milieux vis-à-vis de la faune forestière (zone de gagnage, d'hivernage, d'estivage, de reproduction). L'ensemble forestier est bien conservé si ce n'est les dégradations ponctuelles liées aux modes d'exploitation forestière (ornières de débardages), l'aménagement de pistes stabilisées et les plantations de résineux (encore très localisées).
Les contours de la ZNIEFF suivent les limites naturelles de la zone biologiquement la plus riche