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L'ensemble Bois de Charlannes - Bois de la Charbonnière - Bois de la Tour occupe les flancs de la petite vallée du Ruisseau de Vendeix, affluent de la Dordogne, au nord-ouest du massif volcanique des Monts Dore.
L'exposition nord et l'humidité de ce versant ouest du Sancy, plus exposé aux flux océaniques, ont permis le développement de belles hêtraies-sapinières (l'influence atlantique est d'ailleurs bien révélée par la présence de la Corydale claviculée). La hêtraie à Scille lis-jacinthe est également présente, favorisée par la richesse du substrat (milieu déterminant, présent en France seulement dans les Pyrénées et le Massif Central). Des ravins abritent des forêts mélangées du Lunario-Acerion, tandis que les nombreux talwegs abritent des mégaphorbiaies montagnardes (habitats tous deux déterminants). On note également quelques affleurements rocheux, pâturages, fourrés, des hêtraies acidiphiles, et d'assez importantes plantations résineuses (notamment vers la montagne de Bozat).
La flore des forêts montagnardes est bien représentée, et comprend 5 espèces protégées et une non protégée mais en liste rouge régionale. Le lis martagon et le Pavot du Pays de Galles sont plutôt neutrophiles, le Streptope à feuilles embrassantes affectionne la partie supérieure des forêts, tout comme la Circée des Alpes (lieux frais) et le Camérisier des Alpes (liste rouge seulement). La Listère à feuilles cordées est inféodée aus litières épaisses.
L'avifaune reflète également l'altitude élevée et la présence de lisières avec l'étage asylvatique : Merle à plastron et Busard cendré (liste rouge régionale), Venturon montagnard et Pipit spioncelle (espèces à surveiller, des milieux semi-ouverts du montagnard supérieur et du subalpin).
Le Faucon crécerelle (espèce à surveiller) profite des rochers qui émergent de la forêt.
Les mammifères comptent le rare et discret Muscardin (liste rouge régionale).
Ce massif boisé de bonne intégrité, dominé par les hêtraies-sapinières, également intéressant par ses lisières supérieures, constitue un élément patrimonial important dans l'ensemble des Monts Dore.
CBNMC : Contours de la ZNIEFF affinés. Cette modification prend en compte également une nouvelle proposition de la SFO.
La délimitation fondée sur les milieux et espèces déterminantes, s'étend à l'ensemble du vallon et au versant nord de Charlannes, pour des raisons d'unité topographiques et fonctionnelle.
