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La ZNIEFF des prairies et bois la vallée de la Cense est divisée en trois zones proches, situées entre Chilly et Etalle, au nord-ouest du département des Ardennes. Elle regroupe essentiellement des prairies (80% de la superficie totale), des bois riverains (aulnaie-frênaie), un étang aux eaux oligotrophes, des fragments de bois tourbeux et un ruisseau aux eaux acides.
Trois grands types de prairies se rencontrent sur le territoire de la ZNIEFF en fonction de leur traitement et du degré d'hydromorphie du sol : prairie de fauche oligotrophe, prairie pâturée oligotrophe, avec un faciès hydromorphe et prairie pâturée acidiphile. La flore est largement dominée par les graminées prairiales (avoine élévée, flouve odorante, fétuque rouge, houlque laineuse, fétuque des prés, fétuque roseau, agrostide stolonifère, vulpin des prés, brome en grappes, dactyle aggloméré...), accompagnées par des légumineuses (trèfle des prés, trèfle blanc, petit trèfle jaune, lotier corniculé, vesce à épis), par le gaillet boréal (caractéristique des prairies oligotrophes, rare dans les Ardennes), l'orchis grenouille, orchidée inscrite sur la liste rouge régionale des végétaux (très rare et menacé de disparition dans toute la Champagne-Ardenne), la berce sphondyle, le lychnis fleur de coucou, le crépis bisannuel, la grande pimprenelle, le plantain lancéolé, l'oseille commune, le silaüs des prés, le bouton d'or, la bétoine officinale...
Dans les secteurs plus hydromorphes se développent les laîches (laîche distique, laîche vulgaire, laîche des lièvres, laîche glauque, laîche hérissée), le jonc articulé, la renoncule rampante, le lotier des fanges, le sélin à feuilles de carvi, la lysimaque nummulaire, le colchique des prés...
Les petits bois sont de type aulnaie-frênaie : l'aulne glutineux, le frêne, l'érable sycomore et le cerisier à grappes forment l'essentiel de la strate arborescente. Le taillis comprend le noisetier, l'aubépine monogyne, l'aubépine épineuse, la bourdaine. Le tapis herbacé comprend l'impatiente ne-me-touchez-pas, l'oxalis petite oseille, la violette des marais, la fougère femelle, la circée de Paris, la reine des prés, la dorine à feuilles opposées, le scirpe des bois, la stellaire des bois et la prêle des champs.
Le ruisseau, aux eaux oligotrophes, abrite une macrofaune invertébrée nettement acidiphile : on peut y observer notamment une éphémère caractéristique des milieux très acides, Paraleptophlebia marginata, une espèce rare en dehors de l'Ardenne schisteuse, Siphlonurus lacustris et une espèce caractéristique de l'étage collinéen, Epeorus assimilis. Dans la faune piscicole se remarquent le chabot (inscrit à l'annexe IV de la directive Habitats) et la truite fario (peu abondants, la forte acidité du milieu limitant leur reproduction).
Les papillons, libellules, sauterelles et criquets sont bien représentés, avec quatre espèces rares inscrites sur les listes rouges régionales : deux criquets (le criquet ensanglanté et un criquet chanteur, Omocestus viridulus), une libellule, le cordulégastre annelé et un papillon, le nacré de la sanguisorbe (ou grande violette). D'autres sauterelles (conocéphale bigarré, decticelle bariolée, decticelle cendrée, grande sauterelle verte), criquets (tétrix riverain, criquet des clairières, criquet des pâtures, criquet duettiste, etc.) et papillons (échiquier, hespérie de la houlque, petite tortue, paon du jour, argus frêle, tristan, procris, carte géographique... ) fréquentent la ZNIEFF. On y rencontre aussi des libellules (orthétrum réticulé, sympétrum rouge sang) et des demoiselles (caloptéryx éclatant, agrion à larges pattes, la petite nymphe au corps de feu, l'agrion élégant, l'agrion jouvencelle, l'agrion porte-coupe).
La présence du ruisseau et d'un étang attirent certains amphibiens comme le triton alpestre (en régression en Fance et dans l'ensemble des pays d'Europe, inscrit à l'annexe III de la convention de Berne) et diverses grenouilles. Les reptiles sont représentés par le lézard vivipare et l'orvet.
Le chevreuil, le sanglier, le renard, le blaieau fréquentent le site. On peut également y rencontrer divers rongeurs (campagnols terestres et aquatiques) et petits mammifères insectivores (musaraignes et hérissons).
Le site est dans un bon état général. Un petit secteur est inclus dans la ZICO CA 01 du plateau ardennais.
Les limites de la ZNIEFF correspondent aux limites naturelles des zones les plus riches en milieux déterminants (prairies et bois) dans un secteur agricole plus ou moins intensifié
