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Le massif du Bugey est une région d’une très grande richesse biologique. A l'écart des principales voies de communication, au moins dans sa partie la plus au sud, il reste bien préservé. L'ensemble est particulièrement diversifié. Située au sud du marais de Lavours, au pied de la montagne de Chamoise, cette vaste zone englobe un ensemble de milieux humides (lac de Barterand, marais de Saint-Champ). Au nord, le lac est entouré de ceintures de phragmites, de scirpes, et de laîches. La partie située au sud du lac est occupée par une cladiaie (formation végétale dominée par le marisque) et une phragmitaie. La continuité se fait avec le marais où la cladiaie occupe des surfaces importantes. D'autres habitats naturels se développent également tels que des communautés à Reine des près. Une aulnaie est présente en périphérie du site. Des bosquets de saules occupent certains secteurs. La présence de petits marais de pente très localisés à l'ouest du lac renforce l'intérêt naturaliste du site. Ce sont des marais tufeux associés à un "bas-marais" (marais tout ou partie alimentés par la nappe phréatique) à Choin noirâtre. Ils correspondent à des zones de résurgences d’eaux provenant des massifs karstiques environnants. Les eaux fortement chargées en carbonate de calcium précipitent en arrivant à l’air libre et forment des dépôts de calcaires appelés tufs. La mosaïque d'habitats humides explique la diversité floristique et faunistique local. Ce marais abrite plusieurs espèces végétales rares telles que le Souchet brun noirâtre, le Souchet jaune, le Fluteau fausse renoncule ou encore l'Oenanthe à feuilles de peucédan. Du point de vue faunistique, on constate une grande diversité en libellules avec des demoiselles (zygoptères) telles l'Agrion gracieux, l'Agrion à pattes larges et l'Agrion délicat sur tout le pourtour du lac. Les libellules (anisoptères) semblent au contraire préférer les parties plus ensoleillées du site. On remarque ainsi la présence de l'Aeschne isocèle, de l'Anax napolitain, de la Libellule fauve et de la Cordulie à taches jaunes. Un certain nombre d'oiseaux nicheurs liés aux zones humides (Rousserolle effarvatte en particulier) peuvent aussi être observées.
