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Les sources de la Seine et la Seine constituent la limite entre les plateaux de calcaires d'âge jurassique du Duesmois à l’ouest, et la montagne Châtillonnaise plus forestière à l'est et au nord. Le site présente un paysage diversifié de vallées intégrant des combes boisées (partie amont) et des vallées étroites à prairies bordées de haies (plus en aval). Un patrimoine naturel remarquable et typique du Châtillonnais y est présent.
Au niveau des sources de la Seine, des marais tufeux abritent plusieurs espèces protégées réglementairement dont :
- la Gentiane pneumonanthe (Gentiana pneumonanthe)
- l’Epipactis des marais (Epipactis palustris),
- l’Orchis incarnat (Dactylorhiza incarnata)
- Le Choin ferrugineux (Schoenus ferrugineus)
Les ruisseaux (Seine, Chènevières) et leurs sources sont favorables au Cordulegastre bidenté (Cordulegaster bidentata), libellule menacée en Europe par la destruction de son habitat.
Les pelouses sur sols calcaires accueillent quant à eux un papillon de jour déterminant pour l'inventaire ZNIEFF et proche de la limite nord-ouest de son aire de répartition : la Mélitée des Digitales (Melitaea aurelia), .
Enfin, les milieux forestiers sur terrains calcaires accueillent également des habitats déterminants pour l’inventaire ZNIEFF avec notamment la présence de hêtraie froide à Dentaire pennée (Cardamine heptaphylla) et de hêtraie-chênaie. Plusieurs espèces déterminantes pour l’inventaire ZNIEFF y ont été répertoriées, avec :
- la Dentaire pennée (Cardamine heptaphylla),
- la Mélique penchée (Melica nutans),
- l'Hépatique à trois lobes (Anemone hepatica),
- le Maïanthème à deux feuilles (Maianthemum bifolium).
Le Damier du frêne (Euphydryas maturna), papillon très rare en plaine et inscrit au livre rouge de la faune menacée de France, a également été noté dans les milieux forestiers.
Ce patrimoine naturel dépend étroitement :
- d'une gestion forestière à base de peuplements feuillus et de traitements adaptés aux conditions stationnelles (sols, topographie, hydrographie), respectueuse de l’intégrité des milieux anexes tels les cours d'eau et zones humides,
- du maintien d'un élevage extensif, gage de la conservation des milieux prairiaux remarquables et d’une certaine qualité d’eau.
Périmètre délimité par le bassin versant immédiat des cours d'eau , habitat de libellules. Ce site englobe le vallon des sources de la Seine et du ruisseau des Chènevières (fonds des vallons jusqu'au milieu des versants).
