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La Commune de Carquefou dispose de 814 ha classés en zones naturelles et 2394 ha classés en zone agricole. Le site classé de la vallée de l'Erdre, la tourbière de Logné, la vallée de la Seilleraye, la vallée de Rideau sont les principaux espaces naturels de la Commune.
Le site classé de la vallée de l'Erdre est constitué d'immenses plans d'eau, de zones humides (vallon du Charbonneau, marais du Far), d'alternance entre zones boisées et châteaux avec parcs.
La tourbière de Logné constitue un ensemble exceptionnel ; c'est une des rares tourbières bombées de l'ouest de la France. Plusieurs espèces végétales rares y sont répertoriées (Drosera, Malaxis des marais, Pilulaire...) et une étude a montré l'extraordinaire richesse de ce secteur en insectes et araignées. La tourbière est reconnue comme Zone naturelle d'Intérêt Ecologique, Faunistique et Floristique (ZNIEFF) et est protégée par un arrêté de biotope.
La zone humide des marais de la Seilleraye et les prairies et bois de la Seilleraye sont également classés en ZNIEFF pour la richesse de leur flore et leur intérêt ornithologique.
Le sentier botanique permet de découvrir la vallée de Rideau et la flore des sous-bois humides.
La zone humide des marais de la Seilleraye comporte des prairies humides et des marais présentant un intérêt botanique, avec plusieurs espèces rares comme le populage et une renoncule protégée, et ornithologique avec la reproduction du râle des genêts et l'hivernage notamment de vanneaux huppés.
Les prairies et bois du château de la Seilleraye présentent une flore riche et diversifiée, notamment différentes espèces d'orchidées.
Ces deux secteurs sont classés en ZNIEFF de type 1 (Zone Naturelle d'Intérêt Ecologique, Faunistique et Floristique).
La commune de Carquefou, s’étend sur 4 342 hectares dont 2 000 hectares de zones agricoles et de maraîchage, 800 hectares d'espaces naturels préservés et 200 hectares d'espaces verts municipaux.
Aussi, le patrimoine naturel de Carquefou est principalement constitué de trois entités majeures :
- la rivière de l’Erdre et ses abords alluviaux,
- les espaces naturels de vallons,
- les zones agricoles.