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Au sein des terrains houillers de la plaine autunoise, l’étang de Varolles se trouve dans un contexte de prairies mésophiles pâturées plutôt banales.
Le site est d’intérêt régional pour les habitats liés au plan d'eau, ainsi que la faune et la flore associées.
Les ceintures de végétation sont constituées de :
- petites roselières à Rubanier dressé (Sparganium erectum),
- caricaies marécageuses à Laîche à ampoules (Carex vesicaria), dans les secteurs inaccessibles au bétail, habitat d’intérêt régional,
- prairies à Jonc acutiflore (Juncus acutiflorus), dans les mêmes secteurs, habitat d’intérêt régional,
- herbiers aquatiques, habitat d’intérêt régional qui abrite l’Utriculaire citrine (Utricularia australis), espèce déterminante pour l’inventaire ZNIEFF,
- saulaies marécageuses.
L’étang héberge la Rainette verte (Hyla arborea), amphibien en régression dans plusieurs régions de Bourgogne du fait de la conversion des prairies en cultures, ainsi que de la destruction des mares et autres zones humides.
Le Blongios nain (Ixobrychis minutus), nicheur occasionnel en Bourgogne, déterminant pour l'inventaire ZNIEFF, y avait été noté nicheur. Cependant aucune preuve récente de reproduction de l'espèce n'a été relevée.
Ce patrimoine dépend à la fois d'une gestion douce du plan d'eau, respectueuse des herbiers aquatiques et des ceintures de végétation, et d’un pâturage plus extensif qui permettrait de conserver la structure des ceintures de végétation.
Le périmètre est délimité par l'étang et les parcelles prairiales environnantes, comprenant des prairies humides. Le contour suit les haies, chemins et routes.
