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Signe non équivoque de la richesse de son patrimoine naturel, la Chartreuse est riche de quatre-vingt dix espèces botaniques protégées et la plupart des ongulés de France (à l’exception du Bouquetin des Alpes) hantent son territoire. Une petite tourbière alcaline, occupée en grande partie par des laîches et des mousses productrices de tourbe, s’est développée dans un sol gorgé d’eau en permanence au lieu-dit la Montagne. Elle regroupe une communauté de plantes calcicoles, dominée par les herbes de la famille des laîches, des petites mousses brunes et de nombreuses espèces à fleurs colorées. Ce type de végétation se développe sur des sols gorgés d’eau calcaire, pauvre en nutriments et généralement peu oxygénée ; il forme l'un des habitats naturels dont la protection est considérée comme un enjeu européen : il est en effet très en espèces remarquables, mais de plus en plus résiduel du fait des atteintes qui lui sont portées (abandon de la fauche, drainage, amendements…). A la Montagne, la tourbière abrite quatre orchidées remarquables, dont une population d’Orchis incarnat, tirant son nom de la couleur rose vif de ses fleurs. L’Epipactis des marais est une orchidée aux fleurs délicates, blanches dans la partie inférieure, et striées de rouge violacé au-dessus ; on le retrouve dans les prairies humides et les marais alcalins de plaine. L’Orchis de mai fréquente les marais de plaine mais connaît une forte régression par suite des menaces qui pèsent sur ses biotopes (drainages, amendements, destruction des zones humides). On rencontre enfin ici e très rare Liparis de Loesel. Cette petite orchidée est également considérée d'intérêt européen. Elle est extrêmement rare à l’échelle du continent, même si son aire de répartition géographique s'étend du sud de la Scandinavie à la Méditerranée. En France, cette espèce très discrète par sa taille (dix centimètres environ) reste localisée à quelques régions, dont Rhône-Alpes qui présente des populations intéressantes. La région a donc un rôle primordial en ce qui concerne la préservation de cette espèce au niveau européen. Le Liparis a besoin de milieux bien éclairés présentant une végétation rase et peu dense. Il ne supporte pas la concurrence et tend à disparaître lorsque le milieu se ferme.
