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Situées sur les communes de Gaillon et de Saint-Pierre-la-Garenne, les pelouses silicicoles de Notre-Dame de la Garenne se localisent sur un secteur relativement artificialisé, marqué par l'exploitation du sable, l'activité industrielle et des zones bâties. Cependant, ces pelouses recèlent d'une flore riche, rare et occupent encore des espaces d'assez grande superficie.
Les habitats remarquables sur le site sont principalement des végétations herbacées oligotrophes, acidiclines sur sols sableux filtrants siliceux (Violon caninae), des végétations annuelles xériques acidiphiles sur sols filtrants sableux (Thero-airion), des végétations de pelouses pionnières très ouvertes riches en annuelles des sables calcaires à silico-calcaires (Sileno conicae- Cerastion semidecandri). Certaines pièces d'eau permettent également l'expression d'herbiers aquatiques et de végétation annuelle de rives (Nanocyperetalia flavescentis, Oenanthion aquaticae).
Les fourrés arbustifs (prunetalia spinosae) ainsi que des boisements pionniers à Saule blanc (Salix alba) et les boisements acidiclines du Carpinion betuli occupent des surfaces relativement importantes.
Près de cinquante espèces végétales d'intérêt patrimonial ont été recensées sur le site. Parmi les plus remarquables, citons le Passerage hétérophylle (Lepidium heterophyllum) et la Spargoute à cinq étamines (Spergula pentandra). La Fétuque à longues feuilles (Festuca longifolia), le Trèfle souterrain (Trifolium subterraneum), la Tubéraire tachée (Tuberaria guttata) sont des espèces exceptionnelles en Haute-Normandie, strictement inféodées aux pelouses sableuses et observées uniquement en vallée de la Seine en amont de Poses.
Ce site est très important également pour l'avifaune avec la présence de l'Oedicnème criard (Burhinus oedicnemus) qui y nidifie.
