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La ZNIEFF du Val de la Joux est située à l'est de Roches-Bettaincourt, dans la région naturelle du Haut Pays (département de la Haute-Marne). D'une superficie de 320 hectares, elle est localisée au niveau d'une étroite vallée (parcourue par le ruisseau de la Joux qui vient alimenter la rivière du Rognon) et comprend le vallon principal, de direction est-ouest, et ses vallons adjacents (à l'exception de celui de Pautaines, déjà décrit dans la ZNIEFF n°210008956). Elle regroupe des forêts (plus de la moitié de la superficie totale), des pelouses et des lisières, des prairies, et plus localement des milieux marécageux et des étangs (quatre au total). Elle englobe l'ancienne ZNIEFF dite du versant boisé de la Joux à Roches-sur-Rognon (ZNIEFF n°210008988), avec laquelle elle a fusionné.
Les différents groupements forestiers qui la constituent sont très caractéristiques et variés en fonction des versants, de leur exposition et du microclimat qui en découle :
- la hêtraie montagnarde sèche des versants exposés sud et du rebord de plateau, avec, dans la strate arborescente, le hêtre, le chêne sessile, le tilleul à grandes feuilles, l'érable champêtre, les alisiers blanc et torminal. Les plantes herbacées et les arbrisseaux sont abondants : les arbustes comprennent le cornouiller mâle, le cornouiller sanguin, la viorne lantane, le laurier des bois et le troène. Le tapis herbacé est caractérisé par des laîches (laîche blanche, laîche glauque, laîche des montagnes), des orchidées (céphalanthères rouge, à feuilles longues et à grandes fleurs, épipactis de Müller) et certaines espèces thermophiles (ronce des rochers, mélitte à feuilles de mélisse, primevère officinale, arabette à fleurs peu nombreuses, mélique penchée, hellébore fétide...).
Le long des chemins forestiers ou dans les lisières, se rencontre un groupement relevant des ourlets thermophiles, avec la phalangère rameuse, le buplèvre en faux, le fraisier vert, le laser à larges feuilles, l'hellébore fétide, l'origan, la réglisse sauvage, le sceau de Salomon odorant, le calament officinal, le genêt velu, le dompte-venin et la violette hérissée.
- la hêtraie plus froide sur les versants moins bien exposés, en milieu et bas de pente, avec la dentaire pennée, l'orge d'Europe, la mercuriale vivace, l'aspérule odorante, l'asaret d'Europe, la centaurée des montagnes....
- la chênaie-charmaie hygrophile et l'aulnaie-frênaie des fonds de vallons, codominées par le chêne pédonculé, le frêne, l'aulne glutineux, l'érable sycomore et l'érable plane. Les arbustes comprennent notamment le groseillier rouge, la viorne obier, la ronce bleuâtre et le noisetier. Le tapis herbacé renferme l'aconit napel, l'aconit tue-loup, l'ail des ours, la primevère élevée, l'agrostide des chiens, etc.
De petites pelouses à seslérie, riches en orchidées diverses (orchis mâle, orchis moucheron, listère ovale, épipactis brun-rouge, platanthère à deux feuilles) s'observent çà et là (parfois dans des microclairières très sèches dispersées au sein de la hêtraie thermophile, au niveau d'un ressaut rocheux constitué de calcaire corallien plus dur). Leur flore est dominée par les graminées (seslérie bleue, fétuque de Leman, brome érigé, brachypode penné) accompagnées par la laîche pied-d'oiseau, la globulaire, la gentiane ciliée, la gentiane germanique, l'hélianthème jaune, la germandrée des montagnes, la germandrée petit-chêne, le polygala du calcaire, l'euphorbe verruqueuse, l'hippocrépide en ombelle, le serpolet couché... Très localement dans de petits éboulis à l'entrée du vallon, vers le village, se remarquent le silène glaréeux, le gaillet de Fleurot et le léontodon des éboulis.
Le fond de la vallée principale, traversée par le ruisseau de la Joux, est en partie recouverte par des prairies humides, des prairies mésophiles de fauche et des prairies pâturées. Ponctuellement se remarquent des mégaphorbiaies à reine des prés, cirse maraîcher, eupatoire chanvrine, angélique sylvestre, calamagrostis commun, cirse des marais, baldingère, tussilage..
La ZNIEFF abrite une dizaine d'espèces végétales rares dont six sont protégées : cinq espèces bénéficient d'une protection régionale, deux orchidées des hêtraies sèches, les céphalanthères rouge et à longues feuilles, la laîche pied d'oiseau (dans les pelouses), l'aconit napel (dans les aulnaies-frênaies et les mégaphorbiaies) et le silène glaréeux (sous espèce préalpine du silène enflé, rare en France et localisée dans les éboulis de l'est du pays). Cette dernière est également inscrite sur la liste rouge des végétaux de Champagne-Ardenne, de même que le gaillet de Fleurot (subendémique franco-britannique, inscrite sur la liste des espèces prioritaires du livre rouge de la flore menacée en France), le léontodon des éboulis, la violette étonnante et la centaurée des montagnes, rare en plaine et qui possède, dans la combe de la Joux, sa station la plus importante du secteur. Une espèce hautement patrimoniale est ici rangée dans les espèces à caractère confidentiel et donc non diffusables.
Le ruisseau (et certains étangs attenants) abrite une population d'écrevisses à pieds blancs, protégées en France par l'arrêté du 21/07/83, inscrites à l'annexe III de la convention de Berne, aux annexes II et IV de la directive Habitats et dans le livre rouge de la faune menacée en France dans la catégorie "vulnérable" (espèce en régression généralisée).
La population des libellules, riche et diversifiée, présente la même tonalité biogéographique montagnarde qu'une partie de la flore : ainsi, sur les 25 espèces inventoriées, huit sont rares ou en régression dans la région et font partie de la liste rouge des Odonates de Champagne-Ardenne : il s'agit de l'agrion de Mercure (protégé au niveau national depuis 1993, inscrit aux annexes II de la directive Habitats et de la convention de Berne et figurant dans le livre rouge de la faune menacée en France), de la grande aeschne, des cordulégastres annelé et bidenté, du gomphe vulgaire, du sympétrum noir, de l'orthétrum bleuissant et de l'orthétrum brun.
Une petite mégaphorbiaie attenante au ruisseau abrite en plus un papillon rare et protégé, le damier de la succise, lui aussi inscrit aux annexes II de la convention de Berne et de la directive Habitats, dans le livre rouge de la faune menacée de France et sur la liste rouge des rhopalocères de Champagne-Ardenne.
Le lucane cerf volant a aussi été observé dans la ZNIEFF, il fait partie des insectes inscrits à l'annexe II de la directive Habitats.
La salamandre tachetée, inscrite sur la liste rouge régionale des amphibiens, fréquente le site.
La grande étendue du massif, la juxtaposition de milieux très variés et la proximité du Rognon ont un effet très attractif sur la faune avienne : des rapaces (buse, épervier d'Europe et bondrée apivore), tourterelles, pigeons, pouillots, pics (pic vert et pic épeiche), mésanges et fauvettes diverses trouvent là un site favorable à leur nidification ou à leur alimentation. Le cincle plongeur (appelé encore merle d'eau) et le rougequeue à front blanc s'y reproduisent. La cigogne noire fréquente la forêt et a été vue à de nombreuses reprises.
C'est aussi un site important pour les mammifères : chat sauvage, blaireau, martre, renard, chevreuil, sanglier, etc. La musaraigne aquatique, petit insectivore protégé en France et inscrit sur la liste rouge régionale, y a été aperçue.
La ZNIEFF a également un certain intérêt géologique (importants gisements de coraux).
Une petite partie a été proposée dans le cadre de la directive Habitats (ancienne ZNIEFF 210008988). Les principales menaces sont l'enrésinement, le drainage et le retournement des prairies pour la culture ainsi que la plantation de peupliers.
La délimitation suit les contours du Val de la Joux et des vallons latéraux floristiquement et faunistiquement les plus riches (haut de pente et rebord du plateau) en évitant les secteurs très enrésinés.
