Les boisements de pins, notamment le Pin sylvestre et le Pin noir, ont colonisé les coteaux du Barséquanais après l’épisode du phylloxéra, qui a sévèrement réduit les vignobles. Plus tard, dans les années 1960, l’abandon de l’élevage a également contribué à l'extension des pinèdes, devenues aujourd'hui une composante majeure du paysage.
Avant 1900, le site de Notre-Dame des Vignes était quasiment dépourvu d'arbres. Les photographies anciennes montrent un paysage constitué de vignes, de vergers, de pelouses sèches, et de petites parcelles cultivées. Aujourd’hui, les pelouses sèches ne représentent plus que 1 % de ce qu’elles étaient en 1950. Leur préservation est essentielle pour la sauvegarde de la biodiversité locale.
Le site de Notre-Dame des Vignes à Neuville-sur-Seine est un véritable sanctuaire de biodiversité. Il abrite une variété de flore et de faune remarquables. Parmi les espèces floristiques, on trouve des champs d'orchidées et une grande diversité de plantes adaptées aux pelouses sèches et aux sols calcaires. La faune est également riche, avec la présence de nombreux orthoptères (sauterelles et criquets), lépidoptères (papillons) et coléoptères (scarabées), ainsi que des reptiles, des oiseaux et des mammifères.