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Le Bois de la Garenne, situé sur la commune d'Avon-la-Pèze, occupe la partie orientale d'une butte de la Champagne crayeuse culminant à 186 mètres. Il est d'origine très ancienne (il figurait déjà sur les cartes de Cassini du 18ème siècle) et c'est un des derniers exemplaires des bois primitifs de la Champagne crayeuse, la garenne feuillue.
La plus grande partie du Bois de la Garenne est occupée par une chênaie-charmaie mésoneutrophile : la strate arborescente est dominée par le chêne sessile souvent accompagné par l'érable champêtre et le charme, plus rarement par le merisier et le tilleul à grandes feuilles. Le tapis herbacé est notamment représenté par la luzule de Forster, la pulmonaire tubéreuse, le tamier commun, la véronique officinale, etc. La chênaie thermophile calcicole la remplace sur les versants les mieux exposés. On y trouve le chêne sessile, le chêne pubescent, le cormier (espèce subméditerranéenne rare en Champagne-Ardenne), l'alisier blanc, le pin sylvestre, le cytise faux-ébénier et ponctuellement le cytise à feuilles sessiles (espèce d'origine ouest-méditerranéenne et qui possède dans l'Aube un noyau de localités très excentré de son aire de répartition principale). Le tapis herbacé est constitué par la laîche des montagnes (très rare en Champagne crayeuse), la laîche glauque, la pulmonaire tubéreuse, l'iris fétide, le calament officinal, le céphalanthère à longues feuilles. Ces deux derniers sont protégés en Champagne-Ardenne.
Un groupement de lisière thermophile (relevant du Geranion sanguinei) et de pelouses s'est développé sur le talus de part et d'autre de la D.16 (notamment la lisière ouest), le long de certains layons forestiers et au niveau des petites clairières de la chênaie pubescente. On y observe une espèce protégée au niveau régional, le peucédan d'Alsace (dont les localités auboises constituent un îlot très excentré situé à la limite absolue de répartition de l'espèce vers le nord-ouest). Il est inscrit, avec le cytise couché, sur la liste rouge des végétaux de Champagne-Ardenne. Ils sont accompagnés par la réglisse sauvage, la coronille naine, la globulaire, le brachypode penné, l'hélianthème jaune, l'orchis militaire, l'orchis bouc et trois espèces rares dans le secteur : le fraisier vert, le fraisier musqué et la laîche de Haller.
De nombreux Lépidoptères et Orthoptères fréquentent la zone, avec deux espèces inscrites sur les listes rouges régionales, l'hespérie roussâtre pour les premiers et l'éphippigère des vignes pour les seconds. Ils sont accompagnés par d'autres espèces plus communes comme par exemple, des papillons vivement colorés (argus frêle, argus bleu céleste, argus bleu nacré, argus bleu, machaon, petite tortue, citron, belle dame, petite violette, thécla de la ronce, paon-du-jour...), des sauterelles et criquets divers (decticelle cendrée, decticelle bicolore, conocéphale bigarré, grande sauterelle verte, criquet des clairières, criquet duettiste...), des grillons (grillon champêtre, grillon des bois et grillon d'Italie), la petite cigale des montagnes, etc.
Le lézard vert (protégé et inscrit sur la liste rouge régionale des reptiles) peut s'observer sur le site.
La forêt et les milieux broussailleux accueillent certains pics (notamment le pic mar), de nombreux passereaux (pigeon ramier, grive draine, geai des chênes, pouillot véloce, roitelet triple-bandeau), le troglodyte mignon, le grimpereau des jardins, la sitelle torchepot, l'accenteur mouchet, la grive draine, le pouillot fitis, le pipit des arbres, ainsi que diverses mésanges et fauvettes.
Le bois est encore en assez bon état (il a un peu souffert de la tempête du 26/12/99). La lisière le long de la D.16 est en bon état, par contre la lisière occidentale, autrefois très riche, a été volontairement détruite par les agriculteurs (épandage d'herbicides).
La délimitation de la ZNIEFF suit le contour du bois et de sa lisière.
