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La vallée de l'Apance compte parmi les sites majeurs du sud-est de la Haute-Marne. Une importante ZNIEFF éclatée en deux parties (amont et aval de Bourbonne-les Bains) regroupe les principaux milieux intéressants : prairies fraîches ou humides, fauchées ou le plus souvent pâturées, mégaphorbiaies (ponctuelles), saulaie de bordure, roselières et cariçaies, aulnaie-frênaie de la vallée alluviale et chênaie pédonculée fraîche de fond de vallon (dans le bois du Danonce), d'affinité montagnarde et rarissime dans ce secteur. Les principales espèces intéressantes sont des espèces montagnardes, avec par exemple l'aconit tue-loup, la stellaire des bois (ne possédant que 3 stations en Haute-Marne), la pulmonaire obscure (espèce centreuropéenne assez rare en France), le dryoptéris "borreri" (fougère nouvellement découverte en Haute-Marne), etc.
L'avifaune est bien représentée (54 espèces) car le site est diversifié : trois espèces de la liste rouge des oiseaux de Champagne-Ardenne y nichent (pipit farlouse, pic mar et pie-grièche écorcheur). L'Apance héberge une population de blageon (Leuciscus soufia) qui est ici à sa limite septentrionale absolue de répartition en France. Recherchant les eaux pures, à courant rapide, il est rare et en régression en Europe, présent dans le livre rouge de la faune menacée en France, dans l'annexe III de la convention de Berne et dans l'annexe II de la directive Habitats. Le chabot et la lamproie de Planer (annexe II de la Directive Habitats) sont également présents. La rivière possède une bonne qualité des eaux (classe 1B-2) et une bonne qualité de l'habitat malgré d'anciens barrages (de petits moulins) et une banalisation de la prairie dans certains secteurs. La ZNIEFF est incluse dans la ZICO CA 10 de la directive Oiseaux.
Les limites de la ZNIEFF suivent les contours de la vallée de l'Apance
