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La ZNIEFF des stations botaniques en Forêt de Trois-Fontaines forme une ZNIEFF de type I au sein de la vaste ZNIEFF de type II du même nom. Il s'agit d'un ensemble de 15 sites plus ou moins proches à végétation très originale et caractéristique, situés dans les bois Jean le Grand, les Quatre Bras, les Neuf Etangs, le Poncet, les Etocs, la Boivine, le Clergé, des Hattons (sur la commune de Trois-Fontaines-l'Abbaye), au niveau de la Réseve Girardin (à Cheminon) et dans le département de la Meuse près de la Vallée Dorma (gouffre).
Plusieurs types forestiers s'y distinguent (et en général un ou deux types par sites) : chênaie pédonculée hygrophile sur podzol, hêtraie acide, chênaie-frênaie à nivéole (une des seules de Champagne humide, avec une deuxième station en Haute-Marne), chênaie-charmaie mésotrophe à épipactis pourpre (protégée au niveau départemental), hêtraie-chênaie-charmaie calcicole, aulnaie acide tourbeuse (rarissime dans le département, une des seules aulnaies de ce type pour la Champagne humide), hêtraie neutrophile, aulnaie et surtout aulnaie-frênaie de fond de vallon encaissé avec une flore montagnarde peu fréquente dans la Marne. Le treizième site est une prairie humide marécageuse constituant une clairière intraforestière (Jacquemotte). De nombreuses petites clairières marécageuses se rencontrent dans les vallons, avec des sources et dépressions à cardamine amère et dorine à feuilles opposées.
Parmi les espèces intéressantes, on recense, pour les arbres l'orme lisse, inscrit sur la liste rouge des végétaux de Champagne-Ardenne et parmi les espèces herbacées, la nivéole printanière (protégée en Champagne-Ardenne et qui possède ici sa seule station connue pour le département), la blechnie épineuse (très rare dans la Marne), la lysimaque des bois, la stellaire des bois et l'impatiens "ne me touchez pas" (espèces montagnardes).
Plusieurs gouffres se rencontrent dans la ZNIEFF dont une ne doline effondrée constituant un gouffre assez profond (un des plus spectaculaires de tout le secteur). Ils sont colonisés par une végétation de fougères dont la scolopendre (peu répandue dans ce secteur de la Marne), la fausse capillaire, l'aspidium lobé, la fougère femelle, le polystic dilaté, accompagnés par l'épilobe des collines, la laîche maigre, de nombreuses mousses...
Certains groupements végétaux, très intéressants mais peu étendus se rencontrent au niveau de certaines lisières mésophiles (groupement à séneçon de Fuchs), de coupes en zone acide (groupement à digitale pourpre) et en zone calcaire (groupement à belladone et épiaire des Alpes) et le long des chemins sablonneux humides et des ornières, avec un groupement rare à scirpe sétacé, patience des marais et petite renouée. Les deux dernières espèces sont inscrites sur la liste rouge régionale, de même que le catapode rigide et la gesse nissole (localisée dans les pelouses intraforestières).
La ZNIEFF a été proposée, avec la ZNIEFF de type II du massif forestier, dans le cadre de la directive Habitats. Elle est dans un très bon état général de conservation.
La délimitation de la ZNIEFF suit les limites naturelles des milieux les plus riches.
