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Signe évident de la richesse de son patrimoine naturel, la Chartreuse est riche de 90 espèces botaniques protégées et la plupart des ongulés de France, à l’exception du Bouquetin des Alpes, hantent son territoire. La forêt de Génieux, sur le versant est du massif, est composée d'une pessière acidophile sur lapiaz avec des arbres très âgés et parsemée de blocs rocheux. C'est un lieu de reproduction important pour l'avifaune forestière de l'étage montagnard supérieur. Une belle population de Bécasse des bois l'habite. Cet oiseau fréquente les taillis (feuillus ou mixtes) et se nourrit essentiellement de vers de terre. Elle fait l'objet d'une pression de chasse qui s'est accrue ces dernières années dans tous les pays européens. Le Tétras lyre vit en limite supérieure de forêt. Au printemps, les montagnes résonnent de ses chants. Les parades nuptiales se font sur des arènes, territoires sur lesquels se déroulent les danses. Le mâle dominant occupe l’arène centrale qu’il a obtenue après combat avec ses rivaux. Très sensible aux dérangements dus au développement du tourisme hivernal, il préfère des milieux plus ouverts et tranquilles. Parmi les oiseaux, citons encore l’Aigle royal et le Chocard à bec jaune. Au sud-est, les prairies des Marcellières, occupant un replat, interceptent les ruissellements. Elles forment des zones humides intéressantes caractérisées notamment par la présence de sphaignes. La flore de la forêt de Génieux regroupe l’Aconit anthora, la Vulnéraire du Dauphiné et la Saxifrage variable. On y rencontre aussi le Polystic à aiguillons, dont la distribution est plutôt montagnarde ; il recherche la fraîcheur et l’humidité dans les ravins encaissés, les bords de ruisseaux. La Balsamine des bois est une plante aux grandes fleurs jaunes à la gorge ponctuée de rouge. On remarque enfin la Dorine à feuilles opposées, affectionnant les bords humides des ruisseaux.
