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Le massif du Bas-Bugey est une région d’une très grande richesse biologique. A l'écart des principales voies de communication, il reste bien préservé. Mais c'est sa physionomie qui présente le plus d'intérêt. De la plaine du Rhône au sommet du massif (Mollard Dedon, 1219 m d'altitude), le dénivelé est de près de 1000 m. Les conditions climatiques rencontrées sur l'ensemble du massif sont particulièrement variées et permettent une grande diversité botanique. Les milieux rencontrés sont aussi divers que tourbières, lacs, forêts montagnardes, pelouses sèches, pâturages, falaises...
Le marais de Poisat appartient aux tourbières dites alcalines. Elles se développent sur des sols riches en calcaire. La tourbe qui s'y accumule est formée de nombreuses laîches mais aussi de mousses particulières : les hypnacées. Les tourbières alcalines sont fortement présentes dans les vallées alluviales et les Préalpes calcaires où l'influence des glaciers jurassiens et alpiens a été importante. Elles représentent 55% de la surface des tourbières de la région. Les milieux de tourbières alcalines sont très variés.
Le marais de Poisat appartient à un ensemble de zones humides situées sur le fond d'un synclinal orienté nord-ouest sud-est. Tous ces sites étaient en connexion il y a une cinquantaine d'années. Le développement des ligneux (bourdaine, bouleau) est à l'origine de l'isolement de ces zones humides suite à l'arrêt des activités agricoles. La moliniaie (pelouse à base de Molinie bleue) est l'habitat le plus représenté. Dans certains secteurs, notamment au dans la pointe au sud du site, se trouvent d'autres habitats naturels tels qu'une cariçaie (formation végétale dominée par les laîches) et une saulaie. La diversité botanique de ces milieux humides est relativement importante. Sur le marais de Poisat, quelques plantes rares et protégées sont présentes. Citons la Germandrée d'eau, par exemple, protégée en région Rhône-Alpes. Quant à la faune des tourbières alcalines, elle est assez riche. Elle comporte notamment plusieurs espèces de papillons, en forte régression, tels que l'Azuré des mouillères. Le cycle de reproduction de ce papillon nécessite la présence d'une plante-hôte, une gentiane des zones humides (la Gentiane pneumonanthe) et d'une fourmilière.
