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Il s’agit d’un massif forestier d’environ 800 ha, situé à la frontière entre la Beauce et le Perche, dans un contexte de grandes cultures et, dans une moindre mesure, de prairies. Cette vaste ZNIEFF jouxte le bourg de la commune de Montigny-le-Chartif sur son côté Ouest.
Le massif est majoritairement occupé par des chênaies sessiliflores acidiclines à acidiphiles.
L’intérêt floristique est très dilué sur le site, qui présente plutôt un intérêt pour le grand ensemble écologique qu’il forme. Aussi semble-t-il justifié de classer cette zone en ZNIEFF de type II (il s'agissait d'une ZNIEFF I dans l'inventaire de première génération).
À noter la présence en 1987 d’une station d’Oreopteris limbosperma, particulièrement rare et protégée en région Centre. Lobelia urens, qui est rare en Eure-et-Loir, a également été observée sur les chemins forestiers.
La nidification de l'Engoulevent d'Europe (Caprimulgus europaeus) est avérée sur le massif.
Le contour englobe la forêt de Montigny-le-Chartif et les prairies jouxtant cette forêt au niveau du bourg de Montigny-le-Chartif et le long de la rivière Thironne.
La petite parcelle de bois en continuité de la forêt de Montigny-le-Chartif, au lieu-dit le "Boulay du Parc", est incluse dans le périmètre.
