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Le massif des Bois Noirs est situé au nord-ouest du département de la Loire, à cheval sur les régions Auvergne et Rhône-Alpes. C’est un vaste massif granitique entièrement boisé qui culmine à 1287 m d’altitude au Puy de Montoncel. Les précipitations abondantes (entre 1000 et 1300 mm par an) ont permis la formation de nombreuses tourbières au sein d'une forêt dominée par les sapins. Le site de la source du Petit Besbre comporte une tourbière boisée à bouleaux et saules, située aux sources et le long du ruisseau du Petit Besbre. La protection de ce milieu rare est considérée comme un enjeu européen prioritaire en matière de conservation des habitats naturels. La forêt de bouleau sur sphaignes est ici accompagnée de milieux naturels discrets mais originaux. En effet, la coupe réalisée dans la sapinière attenante au site a provoqué une mise en lumière de la frange entre la zone tourbeuse et la forêt. L'apparition en nombre des ronces, des framboisiers et d'autres hautes herbes est comparable à la formation de petites mégaphorbiaies (formations à hautes herbes) forestières, milieux rares et remarquables. C'est ici que l'on trouve en densité et en surface exceptionnelle une espèce remarquable : l'Ail de la Victoire. Les secteurs d'eau libre sont mis à profit pour la reproduction des amphibiens, essentiellement de la Grenouille rousse. Au printemps, les adultes se regroupent dans les mares pour procréer. Ils regagnent, ensuite, les bois environnants pour poursuivre leur vie. C’est dans ces mêmes bois qu’ils vont hiberner. Les zones tourbeuses sont quant à elles le domaine du Lézard vivipare. On remarque enfin l'observation au printemps 2000 de la Gélinotte des bois à l'amont du site. Cet oiseau, aux mœurs très discrètes, est sédentaire. Si sa présence dans la Loire est ancienne (certains textes datant de 1765 l'attestent), elle est en déclin partout en France. Les monts du Forez et ceux des Bois Noirs seraient ainsi désormais les seuls endroits où cette espèce subsiste dans le Massif central. En montagne, l'habitat de la Gélinotte est constitué de futaies mixtes pourvues d'une abondante strate de feuillus arbustifs. Une juxtaposition de conifères et de feuillus est idéale, les bourgeons des sorbiers, bouleaux, saules, aulnes constituant la base de son alimentation. Le secteur de la source du Petit Besbre apparaît ainsi comme particulièrement favorable à cette espèce.
