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La ZNIEFF du marais de Vaudrémont est située dans la vallée de la Renne. Un marais tourbeux (plus ou moins envahi par les saules cendrés) et des prairies humides (pâturées ou fauchées) constituent la particularité essentielle de la végétation, complétée par une petite pelouse calcicole située latéralement au pied de la colline (sud de la zone). Un petit étang a été creusé sur le site en 1991.
Plusieurs espèces végétales rares s'observent ici : dans les prairies, le narcisse des poètes, espèce subméditérranéenne préalpine rare partout en plaine et en très forte régression suite à l'intensification agricole, protégée au niveau régional et inscrite sur la liste rouge des végétaux de Champagne-Ardenne, dans la pelouse, la grande gentiane jaune, également protégée (les stations de Bourgogne et de Champagne-Ardenne sont les seules stations de plaine connues pour le pays) et avec une population ici de l'ordre de 500 pieds, dans le marais, l'orchis incarnat, orchidée en régression rapide, inscrite sur la liste rouge régionale.
Différents amphibiens et reptiles de rencontrent dans la ZNIEFF, dont la couleuvre verte et jaune, très rare en Haute-Marne, en limite d'aire septentrionale de répartition, protégée en France, inscrite sur l'annexe II de la convention de Berne et sur la liste rouge des reptiles de Champagne-Ardenne (dans la catégorie vulnérable) et la salamandre commune, protégée en France et en déclin dans la région.
L'avifaune est caractérisée en particulier par de nombreux oiseaux qui trouvent là un milieu favorable à la nidification ou à leur alimentation, le marais est connu comme un important dortoir en période de migration pour divers rapaces et de nombreux passereaux. Son rôle cynégétique, ainsi que paysager, est indéniable. C
ette zone est très sensible et menacée (site dégradé dans les années 90 par le creusement d'un étang dans la partie centrale du marais, plantations de peupliers dans les prairies humides, intensification agricole, etc.)
La délimitation de la ZNIEFF correspond essentiellement aux limites de la zone alluviale et marécageuse la plus riche, avec au sud une extension prenant en compte une petite pelouse calcicole à flanc de coteau.
