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Au cœur du plateau nivernais, le site se trouve sur les argiles à chailles recouvrant les calcaires du Jurassique supérieur et moyen. Les terrains, souvent imperméables, sont à l’origine de nombreuses zones humides réparties dans cette partie du massif (cours d’eau, mares, étangs, bois humides).
La forêt domaniale des Bertranges constitue un échantillon d’un massif forestier plus vaste, remarquable pour ses habitats, sa flore et sa faune d’intérêt régional :
Variés, les milieux forestiers se distinguent par leur niveau d’humidité et leur acidité avec, pour les habitats d’intérêt régional :
- de l'aulnaie marécageuse sur sols eutrophes, habitat d’intérêt régional,
- de l'aulnaie-frênaie à Laîche espacée (Carex remota) des bords de ruisselets, habitat d’intérêt européen,
- de la chênaie-charmaie sur terrains peu acides et à tendance humide, habitat d’intérêt régional,
- de la chênaie-frênaie atlantique sur sols riches en bases et à tendance humide, habitat d’intérêt régional,
- de la hêtraie-chênaie sur sols faiblement acides et sains,
- de la chênaie-hêtraie sur sols acides et sains,
- de la hêtraie acidiphile atlantique à Houx (Ilex aquifolium), habitat d’intérêt européen.
Plusieurs espèces déterminantes pour l’inventaire ZNIEFF ont été observées dans ces différents milieux comme :
- la Prêle d'hiver (Equisetum hyemale), plante protégée réglementairement,
- le Pâturin de chaix (Poa chaixii), espèce continentale en limite ouest de son aire de répartition,
- le Polystic à aiguillons (Polystichum aculeatum),
- le Millepertuis Androsème (Hypericum androsaemum),
- le Dryoptéris écailleux (Dryopteris affinis).
Le site présente de fortes densités pour ces deux dernières espèces.
Des layons sur sols sains abritent deux plantes dont le site englobe la quasi totalité des populations bourguignonnes connues :
- la Vesce de Poméranie (Vicia cassubica),
- le Lin de France (Linum trigynum).
Des layons plus humides présentent des végétations amphibies pionnières, habitat d’intérêt européen, qui abritent la Centenille minime (Anagallis minima), plante naine annuelle, exceptionnelle en Bourgogne.
Par ailleurs, des prairies intraforestières fauchées et temporairement humides, habitats d'intérêt communautaire, abritent le rare Ophioglosse vulgaire (Ophioglossum vulgatum), petite fougère peu commune en Bourgogne.
En outre, les ruisseaux présentent un bon potentiel d'accueil pour une faune aquatique variée.
Enfin, tout un réseau de mares et d'ornières inondées permet la reproduction d’amphibiens déterminants pour l’inventaire ZNIEFF comme la Rainette verte (Hyla arborea) ou encore l’Alyte accoucheur (Alytes obstetricans).
Ce patrimoine dépend d’une gestion forestière à base de peuplements feuillus et de traitements adaptés au conditions stationnelles (climat, sols, topographies, hydrographie), respectueuse des milieux annexes (prairies-clairières, layons, cours d'eau, etc.).
Limites d'un échantillon remarquable des massifs forestiers du territoire intéressants pour leur faune et leur flore. Les limites s'appuient sur les routes forestières et les layons; les zones cultivées à l'extérieur de la forêt sont exclues.
