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La ZNIEFF des vallons du Véchet, du Vau et de Valeuju est située entre les communes de Lanques sur-Rognon au nord, Donnemarie à l'est et Mandres-la-Côte à l'ouest. Elle est incluse dans la ZICO CA 10 de la directive Oiseaux. Essentiellement forestière, elle comprend aussi des pelouses de plateau (entre Mandres-la-Côte et Donnemarie), trois étangs de pêche (un de loisirs), un ruisseau, des sources tufeuses et des groupements marécageux.
Les types forestiers sont variés : chênaie-charmaie-hêtraie calcicole dominante (plateau et pentes), plus localement, sur forte pente à blocs éboulés, tiliaie-hêtraie à érables , en bas de pente, chênaie-charmaie fraîche à ail des ours et en fond de vallon, aulnaie-frênaie.
La chênaie-charmaie-hêtraie calcicole est constituée par le chêne sessile qui domine. Il est accompagné par le charme, le hêtre, le merisier. La strate arbustive est bien diversifiée, avec le cornouiller sanguin, le fusain d'Europe, le troène; le bois joli, la viorne lantane. Dans le tapis herbacé, on rencontre la scille à deux feuilles, le gouet tacheté, le lierre, l'anémone des bois, la campanule gantelée, la violette des bois, la jonquille (grosses populations sur le plateau et les pentes), l'épiaire des Alpes, etc. Ponctuellement apparaît une variante plus mésotrophe avec le houx, les ronces et la luzule poilue.
La strate arborescente de la tiliaie est constituée principalement par le tilleul à grandes feuilles, le hêtre, l'orme de montagne, l'érable sycomore, le frêne et l'alisier blanc. La strate arbustive comprend le noisetier, l'érable champêtre, le cornouiller mâle, le groseillier des Alpes, le groseillier à maquereaux… Dans la strate herbacée se remarquent la mercuriale vivace, l'aspérule odorante, la scolopendre.
En bas de versant sur colluvions argileuses se développe la chênaie-charmaie à ail des ours, circée de Paris, corydale solide, lathrée écailleuse, anémone fausse-renoncule, moschatelline et sanicle d'Europe.
L'aulnaie est constituée essentiellement par l'aulne glutineux avec quelques frênes élevés, érables planes, sycomores, bouleaux blancs. Dans la strate arbustive se remarquent le saule cendré, le sureau noir, la viorne obier, l'aubépine épineuse, la ronce bleue et le groseillier à maquereaux. La strate herbacée comprend la stellaire des bois (espèce montagnarde très rare en Haute-Marne), l'eupatoire chanvrine, le cirse maraîcher, l'ortie dioïque, le podagraire, la reine des prés, la circée de Paris, la ficaire fausse-renoncule, la laîche raide... Sur le territoire de Donnemarie, en contrebas de la forêt, se rencontre une petite tufière très typique à cratoneuron.
Entre Mandres-la-Côte et Donnemarie se remarquent quelques pelouses sur plateau. Le brome dressé est bien représenté, il est accompagné par d'autres graminées (brachypode penné, fétuque de Leman, dactyle aggloméré, avoine pubescente, koelérie à crêtes, brize intermédiaire). Le lotier corniculé, le cytise pédonculé, le séséli des montagnes, l'hippocrépide fer à cheval, la potentille vernale, la luzule champêtre, le gaillet jaune et le plantain intermédiaire sont bien représentés. On y rencontre également l'orobanche du gaillet, la petite piloselle, la vesce à feuilles ténues, le genêt ailé, la brunelle blanche, la primevère officinale, le serpolet et certaines orchidées (orchis moucheron, orchis pyramidal, orchis mâle). Localement se remarque un groupement riche en annuelles (céraiste nain, saxifrage tridactyle), orpin de Bologne, lin purgatif, thrincie...
Plusieurs étangs sont présents dans la ZNIEFF et sont consacrés à la pêche. Ils sont également chassés. Les deux plus grands sont pourvus d'une importante ceinture de végétation de laîches et de hautes herbes hygrophiles avec la reine des prés, cirse maraîcher, épilobe à petites fleurs, iris faux-acore, phragmite, millepertuis à quatre ailes...
Ces lieux hébergent divers amphibiens dont le triton alpestre figurant dans le livre rouge de la faune menacée en France (catégorie "vulnérable"), le triton palmé et le crapaud commun
Le site accueille aussi de nombreuses espèces d'oiseaux attirés par des biotopes variés : ainsi plus d'une trentaine d'espèces y a été recensée jusqu'à ce jour, fréquentant la ZNIEFF pour se nourrir, pour s'y reposer ou pour s'y reproduire. Certaines sont rares au niveau régional ou en régression plus ou moins importante comme la pie-grièche écorcheur, inscrite sur la liste rouge des oiseaux menacés de Champagne-Ardenne.
Les bois abritent de nombreux pics (pic mar, pic épeichette, pic vert), la tourterelle des bois, la grive musicienne, la grive draine, la sittelle torchepot, le geai des chênes, le grosbec casse-noyaux, le pouillot véloce, la mésange bleue, la fauvette à tête noire, le pigeon ramier, etc.
Les étangs de pêche sont très favorables à la faune (notamment les deux plus grands) et représentent un site de nidification idéal pour la foulque macroule, la poule d'eau, le canard colvert et la rousserolle effarvatte. Le martin-pêcheur niche également dans la ZNIEFF.
Le site est en bon état.
La ZNIEFF englobe un grand vallon latéral à la vallée du Rognon ainsi que la pente forte (surplombant cette même vallée) et les pelouses qui lui font suite. Les contours de la ZNIEFF suivent donc le haut des versants ou le rebord du plateau, la limite est étant contiguë à celle de la ZNIEFF II du Rognon. Le plateau présente un intérêt biologique moindre.
