La ZNIEFF du ruisseau du Moulin Manceau comprend le Grand Etang, appelé aussi Etang du Gendarme (préalablement en ZNIEFF) et a été étendue en 2000 à la totalité du ruisseau et de sa banquette tourbeuse (forestière et marécageuse) ainsi qu'à l'ensemble des prairies situées en aval.
Les boisements sont de deux types :
- la chênaie sessiliflore-bétulaie pubescente acidophile avec une strate arborescente constituée par le chêne sessile et le bouleau pubescent, le tremble, le sorbier des oiseleurs, le chêne pédonculé, l'érable sycomore et le hêtre. La strate arbustive comprend le chèvrefeuille des bois, la myrtille, le houx, le genêt à balais et la bourdaine. La strate herbacée est notamment constituée par la luzule blanche, la canche flexueuse, la houlque molle, le sceau de Salomon à feuilles verticillées (périalpine à aire disjointe, proche de sa limite de répartition dans les Ardennes), le gaillet saxatile, le muguet, le millepertuis élégant, la germandrée scorodoine, la potentille tormentille. Le long des chemins ou en lisière se remarque la bruyère à quatres angles, la callune fausse bruyère, la digitale pourpre, l'agrostide vulgaire.
- la bétulaie pubescente (tourbière boisée) et l'aulnaie-bétulaie sur sphaignes, avec, dans la strate herbacée, l'osmonde royale. Le peuplement arborescent est essentiellement constitué de bouleau pubecent, bouleau blanc et aulne glutineux. Dans la strate herbacée se remarquent de nombreuses fougères (blechnum en épi, dryoptéris spinuleux, dryoptéris dilaté) et laîches, accompagnées par la canche flexueuse, la lysimaque vulgaire, la petite scutellaire, la luzule des bois, la valériane officinale rampante, le scirpe des bois, etc.
Au niveau de l'étang aux eaux distrophes subsiste une zone de tourbière plus ou moins colonisée par des arbustes et des bouleaux mais comportant encore de nombreuses espèces remarquables des tourbières (qui se retrouvent de façon plus discontinue le long du ruisseau amont). Elle est caractérisée par la présence de buttes de sphaignes colonisées notamment par la drosère à feuilles rondes, la violette des marais et la laîche lisse (Carex laevigata), avec des gouilles à potamot à feuilles de reouée et des peuplements initiaux à ményanthe trèfle d'eau et laîche à bec.
Les prairies tourbeuses sont constituées par des prairies humides oligotrophes (à nard raide et à pédiculaire des bois) et de bas marais acides relictuels (à linaigrettes à feuilles en épée etet avec des laîches variées).
De nombreuses espèces végétales rares ou/et protégées sont présentes sur le site : une est protégée au niveau national et inscrite sur la liste rouge régionale des végétaux menacés, le rossolis à feuilles rondes (une des plus grosses populations de Champagne-Ardenne) et une fougère bénéficie d'une protection au niveau régional, l'osmonde royale qui possède ici de très belles stations. Quatre autres espèces sont inscrites sur la liste rouge régionale : le carvi verticillé, le ményanthe trèfle d'eau, l'arnica des montagnes et la bruyère à quatre angles (espèce d'origine atlantique et proche ici de sa limite d'aire de répartition vers l'est).
Tout comme la flore, le faune renferme des espèces rares et en particulier certains insectes, très diversifiés et abondants ici : dix espèces appartiennent à la liste rouge régionale des Odonates (leste dryade, grande aeschne, aeschne printanière, cordulégastre annelé, cordulie à deux taches, gomphe à pinces, orthétrum bleuissant, cordulie métallique, sympétrum noir et sympétrum jaune d'or), quatre à la liste rouge régionale des Orthoptères (conocéphale des roseaux, decticelle, criquet ensanglanté et criquet des montagnes) et un sur la liste rouge des Lépidoptères (petit collier argenté). La vipère péliade et le lézard vivipare sont présents sur le territoire de la ZNIEFF. Les oiseaux, sédentaires ou migrateurs trouvent ici un endroit très favorable à leur alimentation ou à leur nidification, notamment les bergeronnettes, pouillots, pinsons, pie-grièches et martin-pêcheurs.
La ZNIEFF a été proposée, avec sept autres, dans le cadre de la directive Habitats (site n° 25 : Rièzes du plateau de Rocroi).
Le marais de la Cabre a subi en 2000 une dégradation assez importante avec l'étrépage d'une portion de chemin où la drosère à feuilles rondes, la bruyère à quatre angles et la laîche lisse étaient abondantes. Aujourd'hui seuls quelques pieds de drosère et de laîche subsistent encore. Le long du même chemin, un fossé a été creusé, il draine la bétulaie sur sphaignes sus-jacente qui comporte 10 à 12 buttes d'osmonde royale (environ la moitié de la station !). Il y a envion 5 ans une portion de la bétulaie sur sphaignes a été coupée à blanc puis replantée en épicéas. Le reste de la ZNIEFF est encore dans un bon état général.
La délimitation de la ZNIEFF correspond aux limites de la zone marécageuse et alluviale d'un ruisseau forestier, ainsi qu'aux prairies les mieux conservées située à l'aval de celui-ci.