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La ZNIEFF de Cusey occupe un versant pentu surplombant la vallée de la Vingeanne. Elle est esssentiellement constituée par une pelouse sèche xéro-thermophile, réservoir de plantes rares ou en voie de raréfaction dans la région : ainsi 9 espèces figurent sur la liste rouge des espèces végétales en Champagne-Ardenne (eux sont protégées nationalement) avec notamment l'hélianthème des Apennins, le fumana prostré, la laîche humble, le barbon pied de poule ; l'aster amelle, la luzerne minime, la minuartie fasciculée...
La faune est également très intéressante : les insectes renferment huit espèces inscrites sur les listes rouges régionales avec le criquet italien, le criquet vagabond, le criquet des genévriers, le porte-selle et la decticelle chagrinées pour les Orthoptères, le fadet de la mélique, l'hespérie roussâtre et le nacré de la sanguisorbe pour les Lépidoptères.
Ce secteur est très favorable à certains reptiles propres aux biotopes secs et ensoleillés : il abrite une des plus grosses populations de lézard vert de la Haute-Marne.
Le site convient à l'alimentation, à la nidification ou au repos de nombreuses espèces d'oiseaux, en particulier le troglodyte mignon, la sittelle torchepot (petit grimpeur très actif qui a la particularité de pouvoir descendre le long des troncs d'arbres la tête en bas), le pigeon ramier, le pinson, le geai des chênes, le grosbec casse noyaux, la grive musiciennes, de nombreux pouillots, mésanges et fauvettes...
La très belle résurgence du Creux Jeannin, source vauclusienne au débit important, se localise au pied de la Combe Girard, en contrebas des pelouses. La ZNIEFF fait l'objet d'une location et d'une gestion par le Conservatoire du Patrimoine Naturel de Champagne-Ardenne : une reprise du pâturage est envisagée dans le futur.
Les contours de la ZNIEFF suivent les limites topographiques d'un versant très raide.
