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La grande ZNIEFF de type II des massifs forestiers situés entre les villages de Villadin, Pouy-sur-Vannes, Planty et Pâlis couvre une superficie de près de 2 700 hectares, à l'ouest du département de l'Aube. Elle ne comprend que la partie auboise de ce grand massif forestier, la partie située dans le département voisin faisant l'objet d'une ZNIEFF II pour la région bourguignonne (Bois du Fauconnais et de Bagneaux).
La végétation, essentiellement forestière (96% de la superficie totale de la ZNIEFF, plantations feuillues et résineuses comprises) comprend cinq grands types de boisements : la chênaie sessiliflore-hêtraie-charmaie mésotrophe, la hêtraie-chênaie mésoacidiphile, la chênaie-hêtraie mésoxérophile à alisiers et pins, la chênaie pédonculée-charmaie neutrophile à neutrocalcicole et ponctuellement la chênaie pubescente de versant sud. Des végétations de pelouses, de lisières thermophiles et des pinèdes claires à pins sylvestres complètent l'intérêt du site. On y rencontre également des plantations de résineux ou de feuillus, des taillis bas de bouleaux et de trembles, ainsi que des cultures et des jachères.
La chênaie-charmaie mésotrophe est le type dominant. La strate arborescente comprend le plus souvent du chêne sessile, du hêtre, du charme et du merisier. Le taillis, bien représenté, comprend la ronce des bois, le noisetier, le troène, le rosier des champs, l'aubépine monogyne, l'aubépine épineuse, le camerisier à balais, etc. Le tapis herbacé est constitué par le lamier jaune, la laîche des bois, le millet diffus, le sceau de Salomon multiflore, l'épipactis pourpre, la luzule de Forster, la véronique des montagnes, la scrofulaire noueuse... La forme neutrophile à mésoneutrophile comprend l'aspérule odorante, la mélique uniflore, la mercurile vivace, la laîche digitée, l'ornithogale des Pyrénées, la violette des bois. La chênaie-charmaie mésoacidiphile se distingue par la présence, dans la strate arborescente, du châtaigner, du bouleau verruqueux et du néflier, dans la strate arbustive (peu fournie) du houx, du genêt à balais, du saule marsault et du chèvrefeuille des bois. Dans la strate herbacée se remarquent la luzule poilue, la luzule multiflore, la véronique officinale, la laîche à pilules, la fougère spinuleuse. Les lisières s'enrichissent en millepertuis élégant, germandrée scorodoine, épervière de Savoie, violette de Rivin.
Plus localement se développent la chênaie-hêtraie calcicole mésoxérophile et ponctuellement, sur les pentes bien exposées, la chênaie thermophile à chêne pubescent : son intérêt biologique est important, ce type forestier atteignant dans l'Aube sa limite d'aire de répartition. La strate arborescente est constituée par le chêne sessile, le chêne pubescent, le hêtre, le cormier (d'origine subméditerranéenne, assez rare en Champagne-Ardenne), l'alisier blanc, l'alisier de Fontainebleau (endémique ouest-européenne, protégé en France) et le pin sylvestre surmontant le cytise faux-ébénier (abondant), le cerisier de Sainte-Lucie, le cornouiller sanguin, la viorne lantane, le genévrier, le cytise à feuilles sessiles (d'origine ouest-méditerranéenne, protégé en Champagne-Ardenne et qui possède dans l'Aube un noyau de localités très excentré de son aire de répartition principale). On peut observer, sous leur couvert, une orchidée inscrite sur la liste rouge des végétaux menacés de Champagne-Ardenne, le limodore abortif (orchidée subméditéranéenne, n'ayant que quelques stations connues dans l'Aube), le céphalanthère à grandes fleurs, l'épipactis de Muller Cette forêt clairiérée permet la survie de certaines espèces des lisières thermophiles (relevant du Geranion sanguinei), notamment le peucédan d'Alsace protégé et inscrit sur la liste rouge régionale : cette espèce continentale est rare en France, ses localités auboises constituant un îlot très excentré situé à la limite de répartition de l'espèce vers le nord-ouest. Il est accompagné par la coronille bigarrée, l'hellébore fétide, la mélitte à feuilles de mélisse, la violette hérissée, le buplèvre en faux, le trèfle intermédiaire, l'origan…
Des pinèdes claires se rencontrent sur certains versants bien exposés : les pins sylvestres dominent la strate arborescente ; il est accompagné le bouleau verruqueux, le chêne pubescent, l'alisier blanc et dans une moindre mesure l'érable sycomore, l'érable plane, le hêtre, le chêne sessile, le pin noir et le sorbier torminal. Le baguenaudier, arbuste thermophile d'origine méditerranéenne, inscrit sur la liste rouge régionale s'y observe. La strate herbacée renferme la goodyère rampante, de nombreuses espèces des pelouses et lisières thermophiles environnantes (laîche glauque et brachypode penné pour les plus représentés, euphorbe petit-cyprès, solidage verge d'or, petite piloselle, aigremoine eupatoire, violette hérissée, petit boucage, petite sanguisorbe) en mélange avec des espèces plus forestières (lierre, laîche des bois, fraisier, brachypode des bois, céphalanthère à grandes fleurs...).
Quelques rares pelouses subsistent le long de certains chemins, layons forestiers et talus routiers. C'est ici que se rencontrent la violette des rochers protégée au niveau régional et inscrite sur la liste rouge des végétaux de Champagne-Ardenne, de même que le cytise couché, le catapode rigide, l'orobanche violette et le gaillet de Fleurot (endémique franco-britannique inscrite sur la liste des espèces prioritaires du livre rouge de la flore menacée de France, catégorie "rare et menacée"). On y rencontre aussi le peucédan d'Alsace. Ces pelouses sont dominées par les graminées (brachypode penné, fétuque de Léman, brize intermédiaire, koelérie pyramidale, etc.) accompagnées par la globulaire, la gentiane germanique, la gentiane ciliée, l'anémone pulsatille, l'hélianthème jaune, le polygala calcaire , la potentille printanière, la brunelle à grandes fleurs, le petit pigamon, le séséli des montagnes, la germandrée petit-chêne, la germandrée des montagnes, la coronille naine, la carline vulgaire etc. Les orchidées sont diversifiées et comprennent notamment l'ophrys mouche, l'orchis pourpre et l'orchis bouc. Des broussailles s'installent plus ou moins rapidement dans les pelouses. Elles sont constituées par le genévrier commun, le cerisier de Sainte-Lucie, le cytise faux-ébénier, l'alisier blanc, le prunellier épineux, la viorne mancienne, le rosier rouillé, le rosier à petites fleurs...
Sur le plateau forestier se rencontrent quelques mares recouvertes par une abondante végétation de petites lentilles. On peut y observer lors des périodes de reproduction le triton palmé, la grenouille rousse et la grenouille agile (protégée au niveau national).
Les Lépidoptères et surtout les Orthoptères sont bien représentés ici. On dénombre pour ces dernières sept espèces inscrites sur la liste rouge régionale sur la cinquantaine d'espèces inventoriées: trois sauterelles (dectique verrucivore, platycléis à taches blanches, éphippigère des vignes), un criquet coloré (oedipode bleu turquoise), un criquet chanteur (criquet vagabond), un criquet géophyte (Tetrix nutans) et le criquet d'Italie. Ils sont accompagnés par des espèces plus communes (sauterelles des chênes, conocéphale bigarré, grande sauterelle verte, decticelle bariolée, decticelle bicolore, decticelle cendrée, criquet des clairières, criquet des pâtures, criquet duettiste, criquet mélodieux), des grillons (grillon champêtre, grillon des bois, grillon d'Italie), de divers papillons plus ou moins colorés (machaon, argus frêle, argus bleu nacré, argus bleu céleste, argus bleu commun, thécla de la ronce, demi-deuil, citron, paon-du-jour, amaryllis, procris petit nacré, petite violette, céphale...) et par la mante religieuse, espèce d'origine méridionale.
Le lézard vert (en limite d'aire de répartition dans l'Aube) et le lézard des souches fréquentent certains coteaux ensoleillés de la ZNIEFF : ils sont tous les deux inscrits à l'annexe IV de la directive Habitats et sur la liste rouge régionale des reptiles). On y observe également la vipère aspic.
La diversité avifaunistique est grande, avec une trentaine d'espèces différentes contactées. Sans receler de raretés, elle est bien typique. Les milieux ouverts et broussailleux accueillent la linotte mélodieuse, le bouvreuil, le pipit des arbres, l'accenteur mouchet,... Dans les bois se rencontrent de nombreux pics (pic vert, pic noir, pic épeiche, pic épeichette), mésanges (charbonnière, nonnette, bleue, huppée), pouillots (pouillot fitis dans les ourlets forestiers et les peuplements semi-ouverts, pouillot véloce et pouillot siffleur), la sittelle torchepot, le troglodyte mignon, le grosbec casse-noyaux, la grive musicienne...
Un des autres intérêt de la ZNIEFF est d'ordre mammalogique : elle abrite plusieurs colonies de chauves-souris (Planty, Pâlis et Villandin), au niveau de sources captées, d'anciens fours souterrains de tuileries et d'anciennes carrières de craie. Ces cavités comportant une hygrométrie constante et très élevée constituent des gîtes de pré-hibernation et d'hibernation importants pour quatre espèces de chauves souris : le vespertilion de Daubenton, le vespertilion à moustaches, le vespertilion de Bechstein et le grand murin. En très forte régression en France et en Europe, ils sont protégés au niveau national depuis 1981, inscrits à l'annexe II de la convention de Berne et sur la liste rouge régionale. Les deux derniers figurent aussi aux annexes II et IV de la directive Habitats et dans le livre rouge de la faune menacée en France (catégorie vulnérable). Le captage situé au niveau des Buttes (au sud de Villadin) est propriété communale ; une convention de gestion a été signée avec le Conservatoire du Patrimoine naturel de Champagne-Ardenne pour une durée de 10 ans.
Les autres mammifères sont représentés par les chevreuils, les sangliers et certains carnivores comme le renard, la martre des pins, la belette et le chat sauvage.
La ZNIEFF est dans un bon état général.
Les limites correspondent pour l'essentiel à celles de plusieurs massifs forestiers proches les uns des autres (et de leurs abords), mise à part pour la limite sud-ouest de la ZNIEFF qui correspond à la limite départementale de l'Yonne où se trouve une ZNIEFF analogue.
