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Le Bois du Charmoi et les prairies attenantes au nord de Brouthières (dans le département de la Haute-Marne) constituent une ZNIEFF de près de 30 hectares ; elle regroupe des boisements variés qui dominent très largement la végétation (88% de la superficie totale de la ZNIEFF), des lisières thermophiles, des prairies (dans la partie ouest de la zone) et des fruticées.
Les bois sont typiques de cette partie de la Haute-Marne : la hêtraie-chênaie calcicole domine très largement le peuplement. La strate arborescente est constituée par le chêne sessile, le hêtre, le charme, le merisier, l'alisier torminal, l'érable champêtre et le noisetier. La strate arbustive comprend le cornouiller mâle, le chèvrefeuille à balais, la viorne mancienne, le rosier des champs, les ronces et le troène. Dans le tapis herbacé se remarquent la scille à deux feuilles, l'aspérule odorante, le lamier jaune, l'asaret d'Europe, la laîche des bois, le lierre, la raiponce en épi, l'hellébore fétide… Certaines lisières plus ou moins thermophiles accueillent le brachypode penné, l'œillet des chartreux, le gaillet blanc, l'ail des vignes, la violette hérissée, l'inule conyze, la primevère officinale…
La forêt de bas de pente est riche en frêne élevé. La nivéole, perce-neige protégée au niveau régional, s'y observe, de même que certaines fougères (polystic à aiguillons, fougère mâle, fougère spinuleuse), le bois joli, l'asperge des bois, la scille à deux feuilles, le gouet tacheté, la bugle rampante, l'euphorbe faux-amandier, la mercuriale vivace, l'orge d'Europe, la mélique uniflore, le millet diffus, la primevère élevée…
Le long du ruisseau s'est installée l'aulnaie-frênaie à laîche espacée. La végétation herbacée riveraine est notamment constituée du cresson de fontaine, de la véronique des ruisseaux, du jonc épars. Les sources et le ruisseau tufeux sont très typiques, avec des mousses caractéristiques comme les Cratoneuron.
Une belle prairie de fauche est présente dans la partie ouest de la ZNIEFF. On y note l'abondance des graminées (avec notamment le fromental, le brome dressé, le dactyle aggloméré, le brachypode penné), le sainfoin, la berce sphondyle, la grande marguerite, la primevère officinale et certaines espèces des pelouses comme par exemple le séséli des montagnes, le genêt des teinturiers, la petite pimprenelle, le cytise pédonculé, la renoncule bulbeuse…
La zone est dans un bon état général de conservation.
Les limites de la ZNIEFF suivent d'une part les contours de la prairie (pour la limite ouest) et d'autre part des vallons forestiers du Bois du Charmoi (la limite étant alors les hauts de pente).
