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La ZNIEFF du complexe chiroptérologique de Villadin et ses abords est éclatée en deux sites situés d'une part, au sud du village et d'autre part, le long d'un chemin d'exploitation (lieu-dit "les Verrois), à l'est de la commune. Elle porte des boisements secondaires plus ou moins récents, des prairies, des pelouses et des friches ou des jachères. Elle recèle également trois gîtes souterrains d'hibernation de plusieurs espèces de chauves-souris. Elle fait partie de la grande ZNIEFF de type II des massifs boisés situés entre Pouy-sur-Marne, Planty, Pâlis et Villandin.
Les boisements sont de type chênaie pédonculée neutrophile : les arbres les plus fréquemment rencontrés sont le chêne sessile, le chêne pédonculé, le hêtre, le charme, plus rarement le merisier, le tilleul à grandes feuilles, le frêne élevé, le tremble, le noisetier, le bouleau verruqueux, l'orme des montagnes et l'érable champêtre. La strate arbustive est constituée par le camerisier à balais, l'aubépine monogyne, le troène, le houx, le chèvrefeuille des bois, les ronces (localement très abondantes). Le tapis herbacé comprend le lierre, la laîche des bois, l'aspérule odorante, le brachypode des bois, la véronique petit-chêne, la fougère mâle, la fougère spinuleuse et le dryoptéris écailleux.
La flore des pâtures est typique et comprend de nombreuses graminées (houlque laineuse, dactyle aggloméré, agrostide blanc, avoine élevée…) q'accompagnent le trèfle blanc, le pissenlit, la renoncule rampante, la renoncule âcre, le cirse des prés, la petite oseille, l'aigremoine eupatoire
Le site situé à l'est de Villadin comprend une fruticée de recolonisation et une pelouse de bordure. La fruticée est constituée par le tremble, le saule marsault, le chêne sessile, les pins noirs et sylvestres, l'alisier torminal, le tilleul à larges feuilles et en sous strate le saule marsault, l'épine noire (abondante), l'églantier, l'aubépine monogyne, le cornouiller sanguin, la viorne lantane, le nerprun purgatif et le genévrier commun.
La pelouse recèle l'orobanche violette, inscrite sur la liste rouge des végétaux menacés de Champagne-Ardenne, le chardon roulant, le séséli des montagnes, le muscari à toupet, l'inule conyze, le brachypode penné, le brome érigé, la coronille bigarrée, le millepertuis perforé, l'euphorbe de Séguier, la centaurée scabieuse, la knautie, la carline vulgaire, le céphalanthère à grandes fleurs.
Un des autres intérêts de la ZNIEFF est d'ordre mammalogique : elle abrite plusieurs colonies de chauves-souris, au niveau de deux sources captées de 300 mètres à 2 kilomètres de long ("les Buttes") et d'anciens fours souterrains de tuileries (lieu-dit "les Verrois"). Ces cavités comportant une hygrométrie constante et très élevée constituent un site de pré-hibernation et d'hibernation important 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 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.
