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La ZNIEFF du bois de Guibermesnil à Lafresguimont-Saint-Martin abrite des végétations forestières variées. Certains plateaux sont colonisés par des boisements mésohydriques neutroclines, mésotrophiles, sur substrats limoneux à limono-argileux assez épais, s’apparentant à des forêts à Hêtre commun et Jacinthe des bois (Endymio non scriptae - Fagetum sylvaticae). C’est notamment le cas au niveau du lieu-dit "Bois de Bérange". Ce type de végétation a également été rencontré très ponctuellement au niveau des flancs de certains vallons mais la plupart du temps, lorsque ceux-ci sont exposés au sud, ils sont colonisés par des forêts à Erable champêtre et Mercuriale vivace (Mercuriali perennis - Aceretum campestris). Les bas de versants les plus frais, ainsi que les vallons, eux, abritent des végétations se rapprochant de forêts à Frêne commun et Adoxe moschatelline (Adoxo moschatellinae - Fraxinetum excelsioris). Par endroits, des fragments de forêts de ravins à fougères (Phyllitido scolopendrii - Fraxinetum excelsioris) persistent. C’est par exemple le cas au niveau du "Bois du dernier plant" ainsi que le long du sentier partant du "Bois de Wattiéville" et allant vers le nord de la ZNIEFF. De nombreux individus des peu communs Polystic à aiguillons (Polystichum aculeatum) et Polystic à soies (Polystichum setiferum) y ont été observés.
Au sein de ces boisements, on retrouve un cortège d’espèces d’oiseaux forestières remarquables composé du Pigeon colombin (Columba oenas), des quasi menacés Bondrée apivore (Pernis apivorus), Pic noir (Dryocopus martius) et Verdier d’Europe (Chloris chloris), et du vulnérable Bouvreuil pivoine (Pyrrhula pyrrhula). Le Muscardin (Muscardinus avellanarius), espèce quasi menacée qui affectionne les lisières mêlant arbustes et végétation de type liane (ronces, clématites…), est aussi présent sur le site.
Au niveau des lieux-dits "Bois Larris" et "Bois Longuet", situés au sud-est de la ZNIEFF, ce sont des végétations plus acidiclines qui s’expriment. Des espèces comme la Digitale pourpre (Digitalis purpurea) et l’Ajonc d’Europe (Ulex europaeus subsp. europaeus) y ont été observées. La première s'étend dans des coupes au sein du boisement pouvant être rattachées à des végétations à Epilobe en épis et Digitale pourpre (Epilobio angustifolii - Digitalietum purpureae) et la seconde dans les fourrés à Ajonc d’Europe et Genêt à balais (Ulici europaei - Cytisetum scoparii) longeant les cheminements et observables en lisières des boisements de la zone.
Des plantations de résineux ont été réalisées sur les plateaux (Picea abies, Picea sitchensis, Pinus nigra, Pinus sylvestris, Pseudotsuga menziesii, etc.) et remplacent aujourd’hui les végétations indigènes composées de caducifoliés.
Dans certains secteurs de la ZNIEFF, des espèces à affinités sub-montagnardes subsistent. C’est notamment le cas au niveau du nord du site, au sein d’un boisement de pente situé entre les lieu-dit "le Parc" et le "Bois de la queue" où de très nombreux individus du très rare Daphné bois-joli (Daphne mezereum), vulnérable en Hauts-de-France, ont été observés. Dans les années 1990, la très rare Actée en épis (Actea spicata) était également citée à l’échelle de la ZNIEFF mais celle-ci n’a pas été revue depuis. Il s’agit d’une espèce en danger en région et dont les stations récentes s’y font de plus en plus rares.
Historiquement, des pelouses sur craie marneuse à Parnassie des marais et Thym couché (Parnassio palustris-Thymetum precocis), avaient été identifiées au nord du "Bois Vimeux". Jusqu’aux alentours de 2010, il persistait dans cette zone des lambeaux de pelouses, le long d’une parcelle cultivée. A l’heure actuelle, cette parcelle est boisée. Des plantations y ont été effectuées. Les espèces de pelouses qui bénéficiaient à l’époque de l’ensoleillement qu’offrait la parcelle cultivée, ouverte, ont actuellement disparu. La Parnassie des marais (Parnassia palustris), rare et quasi menacée, a été citée sur site jusque 1997. Depuis, elle n’y a jamais été revue. Dans la précédente version de la fiche ZNIEFF, des espèces de pelouses et d'ourlets comme la Gentiane d’Allemagne (Gentianella germanica), la Laiche printanière (Carex caryophyllea) et le Genet des teinturiers (Genista tinctoria) étaient citées. Elles n’ont pas été revues lors de la mise à jour de la ZNIEFF en 2023.
En outre, le site abrite quelques points d’eau et notamment une mare en bord de route au sud-ouest de Guibermesnil. Cette dernière abrite un cortège d’amphibiens intéressant avec notamment la présence de deux espèces remarquables que sont l’Alyte accoucheur (Alytes obstetricans) et le quasi menacé Triton ponctué (Lissotriton vulgaris).
Le site est au contact des bocages des villages alentours de Guibermesnil et de Bézencourt au nord, d'Orival au sud-est et de Lafresnoy au sud-ouest. Cette connexion avec les systèmes bocagers permet de nombreux échanges écologiques entre ces réseaux de haies et la forêt. C’est sur des milieux semi-ouverts de ce type bordant les zones boisées qu’on retrouve le vulnérable Bruant jaune (Emberiza citrinella).
Citons également la présence de quelques bryophytes déterminantes observées çà et là au sein de la ZNIEFF :
- Les espèces acidiphiles, assez rares, comme la Lejeuné des ajoncs (Microlejeunea ulicina) et la Metzgérie régulière (Metzgeria temperata), observées en boisement, dans la vallée située à l’est de la ferme de "Wattiéville".
- La rare Metzgérie bleuissante (Metzgeria violacea), observée au sein du "Bois des Margaines".
- La très rare et quasi menacée Hylocomie à bec court (Loeskeobryum brevirostre), typique des boisements frais à ambiance humide ainsi que le rare acidophile et oréo-atlantique Hypne courroie (Rhytidiadelphus loreus) avaient été observés à la fin des années 1980-1990 au sein du "Bois Danville".
Le site comprend un ensemble forestier de valeur écologique, floristique et faunistique élevée. En 2023, lors de son actualisation, le périmètre de la ZNIEFF a été modifié. Une extension a été effectuée au sud de la ZNIEFF pour pouvoir intégrer le "Bois Longuet" qui abrite des végétations acidiclines, au même titre que le "Bois Larris" ; ainsi que la zone de bassins de récupération des eaux de pluie située le long de l’autoroute A23 propice à l’accueil de certaines espèces présentes sur la ZNIEFF telles que le Bruant jaune (Emberiza citrinella) et diverses espèces d’amphibiens par exemple.
Les cultures qui étaient initialement inclues dans le périmètre ont été retirées en suivant la méthode régionale de délimitation des ZNIEFF. Cela a notamment été le cas à l’ouest du lieu-dit "Bois de la Garenne" où une parcelle de champ cultivé a intégralement été retirée du périmètre initial. En consultant les orthophotographies anciennes, il s’est avéré que la physionomie et les usages de cette parcelle, aujourd’hui dénuée de tout intérêt floristique et faunistique, ont été modifiés depuis les années 1950/1960. Elle était autrefois boisée et devait être pâturée de manière ponctuelle. Puis, à la fin des années 1900/début des années 2000, cette parcelle a été déboisée et morcelée. Une partie a alors été cultivée et l’autre divisée en pâtures pour l’élevage bovin. Quelques alignements d’arbres subsistaient encore le long des routes délimitant la parcelle jusqu’à la fin des années 2010. Depuis, les prairies ont été retournées et sont aujourd’hui remplacées par deux parcelles dédiées à la culture des céréales. Les alignements d’arbres le long des routes ont également disparu.
Cet exemple illustre et permet d’expliquer la suppression de nombreuses parcelles autrefois prairies qui sont aujourd’hui utilisées pour la culture de céréales du périmètre.
