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La Haute Vallée de l'Apance compte parmi les sites botaniques majeurs de la Haute-Marne. Une importante ZNIEFF éclatée en deux parties (amont et aval d'Arnoncourt) regroupe les principaux milieux intéressants : prairies fraîches ou humides fauchées ou pâturées, forêt marécageuse et inondable de la vallée alluviale, tourbières et marais alcalins (très dégradés depuis la création de la ZNIEFF) avec dépôts de tuf et source ferrugineuse ( source Bayard au nord de la zone).
Quelques espèces rares s'y remarquent dont deux protégées au niveau régional, la laîche de Maire (très certainement disparue aujourd'hui) dont les localités de Champagne-Ardenne constituent la limite absolue de l'aire de répartition de l'espèce vers le nord-est, le jonc des marécages, très localisé et certainement même disparu, l'épilobe des marais (une des seules localités haut-marnaises), l'impatiente ne-me-touchez-pas (qui ne connait que très peu de stations dans le département et qui possède ici sa plus grosse population de Haute-Marne), etc. Au sud d'Arnoncourt , une petite pelouse à brome bien caractéristique, mais menacée par l'envahissement des broussailles, se localise en bord de route et renferme le trèfle jaunâtre, rare et inscrit sur la liste rouge des végétaux de Champagne-Ardenne.
D'un point de vue ornithologique, les zones les plus intéressantes sont la zone sud, où l'exploitation du massif boisé a provoqué l'apparition d'une friche très favorable à l'avifaune et aux batraciens (nombreuses mares faites par les engins d'exploitation) et la pelouse au sud d'Arnoncourt (présence de nombreux papillons et orthoptères). Le site permet en effet l'alimentation et la nidification de nombreux oiseaux, dont deux figurent sur la liste rouge des oiseaux de Champagne-Ardenne, la pie-grièche écorcheur et le milan royal qui niche dans les peupliers (qui appartiennent à l'ONF et qui seront bientôt exploités).
La zone, très paysagère, est encore en assez bon état, bien que fortement menacée par l'intensification agricole.
Les limites de la ZNIEFF suivent les contours des milieux les mieux conservés et les plus riche de la haute vallée de l'Apance.
