Le site est constitué d'une vaste mosaïque d'habitats très divers (mares, étangs, bras-morts, prairies humides, roselières, bois marécageux, ancienne carrière de marbre, ...), dont la majeure partie se trouve concentrée en rive droite de la Sambre, entre les villages de Labuissière et de Solre-sur-Sambre. L'étude phytosociologique de cette remarquable zone humide a été réalisée à la fin des années 1980 par F. HAGON et J. LEURQUIN. Ce travail resté inédit est résumé dans les dossiers successifs de demande d'agrément de la réserve naturelle. Celle-ci est divisée en plusieurs parties distinctes, d'ouest en est :
A. Les près de la Clicotte.
Ces vastes prairies occupent pratiquement tout l'espace compris entre la Sambre et la route reliant Solre-sur-Sambre à Merbes, mais seules quelques parcelles sont incluses (en 2007) dans la réserve RNOB. Il s'agit d'anciens près de fauche et pâtures dont l'exploitation est progressivement abandonnée suite à la montée des eaux de la Sambre. On y trouve en mosaïques divers groupements plus ou moins étendus, notamment:
- des roselières à Phalaris arundinacea;
- des glycéraies à Glyceria maxima;
- des magnocariçaies;
- des parvocariçaies à Carex disticha;
- des fossés à Iris pseudacorus, Mentha aquatica, ...
- des fourrés de saules disséminés.
Plusieurs petites mares ont été creusées récemment, en particulier dans les prairies à laîche distique.
On y rencontre notamment la véronique à écus (Veronica scutellata), très rare dans la vallée de la Sambre (obs. J.-Y. BAUGNEE, 2008).
Dans la partie nord du site, des remblais légèrement surrélevés sont colonisés par une friche humide, dans laquelle est installée une station de baguage durant les périodes de passages migratoires.
Régulièrement et souvent longuement inondées, les prairies constituent une zone très appréciée des oiseaux hivernants ou en passage, comme la barge à queue noire (Limosa limosa), le vanneau huppé (Vanellus vanellus), divers chevaliers (Tringa spp.), la bécassine des marais (Gallinago gallinago), etc. La zone héberge aussi une importante population de la coccinelle à 13 points (Hippodamia tredecimpunctata), espèce protégée, de même que la plus répandue coccinelle des roseaux (Anisosticta novemdecimpunctata).
B. L'étang de la Clicotte.
A l'extrémité nord de la plaine de la Clicotte, derrière les habitations de la route de Merbes, se trouve un étang connecté à la Sambre et dont les berges sont presque uniformément colonisées par Phalaris arundinacea. On y trouve aussi de petits bosquets de Salix alba et Crataegus monogyna. Une zone de dépôts de curage de la Sambre, plus sèche, est occupée par Rumex sp., Valeriana repens, Urtica dioica, ...
C. La Vieille Sambre.
Cette zone s'étend au sud de Merbes, entre la route de la Bringuette et la Sambre. On y trouve les milieux suivants:
- un bras-mort, ancien méandre de la Sambre, renfermant notamment Nymphaea alba (ce bras mort a été étudié par FLORE, 1993);
- une prairie humide pâturée couvrant près de 3,5 ha, renfermant dans les zones de refus une jonchaie à Juncus effusus et une glycéraie.
- des peupleraies avec dans le sous-bois un cortège de mégaphorbiaie comprenant Phalaris arundinacea, Myosoton aquaticum, Angelica sylvestris, Filipendula ulmaria, Valeriana repens, Sparganium erectum, Urtica dioica, etc.
Le site est traversé par une ancienne voie ferrée transformée en sentier pédestre. Un zoning industriel est en cours d'installation dans le voisinage de cette partie de la réserve.
D. Les Prés des Brulés.
Ce site s'étend au sud de la Ferme de l'Abbaye et constitue la seule partie protégée du marais en rive gauche de la Sambre. Il s'agit d'un complexe d'anciennes pâtures montrant un fort gradient d'humidité, ce qui explique la diversité des groupements observés.
Au cours de leurs relevés, HAGON et LEURQUIN y ont noté:
- un pré hygrophile pâturé avec Cynosurus cristatus, Phleum pratense, Lolium perenne, Holcus lanatus, Glyceria fluitans, Alopecurus pratensis, Alopecurus geniculatus, Agrostis capillaris, Trifolium repens, Ranunculus repens, Ranunculus flammula, Ranunculus acris subsp. friesianus, Juncus articulatus, Carex ovalis, Carex hirta, etc. Le pâturage sélectif du bétail y favorise le maintient de zones de refus, d'une part à Carex disticha et Carex hirta, d'autre part à Juncus effusus et inflexus; d'autres espèces sont visibles entre les touffes de joncs comme Glyceria fluitans, Oenanthe fistulosa, Deschampsia cespitosa, Potentilla anserina, Rumex crispus, Epilobium tetragonum, Cardamine pratensis, Trifolium hybridum, etc. Dans les zones qui echappent au pâturage, on note un groupement à Filipendula ulmaria et Valeriana repens, avec aussi Cirsium arvense, Rorippa palustris, Juncus bufonius, Gnaphalium uliginosum, Cerastium fontanum subsp. triviale, Sagina procumbens, etc.
- un pré amphibie occupant des dépressions inondables peu ou non piétinées, avec notamment Eleocharis palustris, Myosotis cespitosa, Alopecurus geniculatus, Mentha gr. arvensis, Persicaria maculosa (= persicaria), auxquels se mèlent quelques éléments de bas-marais acides (Ranunculus flammula, Stellaria palustris) et de prairies hygrophiles méso-eutrophes (Carex hirta, Galium palustre, Juncus articulatus, Agrostis stolonifera, Myosotis scorpioides, ...). La présence d'Oenanthe fistulosa indique l'appartenance de ce groupement à l'alliance de l'Oenanthion fistulosae.
- un fossé en bordure de la prairie, le long du chemin de halage, rassemblant de grandes herbes hygrophiles comme Sparganium erectum, Phalaris arundinacea, Lycopus europaeus, Glyceria maxima, Rumex hydrolapathum, Filipendula ulmaria, Eupatorium cannabinum, Lythrum salicaria, Symphytum officinale, Stachys palustris, Solanum dulcamara, Epilobium hirsutum, Lotus pedunculatus, Carex hirta, Carex cuprina, Achillea ptarmica, Lychnis flos-cuculi, Juncus effusus, Gallium mollugo, Urtica dioica, Crepis biennis, Bidens cernua, Bidens tripartita, Ranunculus sceleratus, Rorippa palustris, etc.
- des parvocariçaies à Carex disticha, formation liée aux sols marqués par un certain assèchement, renfermant en outre Carex hirta et Carex cuprina, dans les secteurs voisins du pré pâturé.
- des magnocariçaies à Carex acuta, groupement typique des sols gorgés d'eau riches en éléments nutritifs, au sein duquel seules quelques rares espèces arrivent à se développer: Galium palustre, Scutellaria galericulata, Carex hirta, Lycopus europaeus, Epilobium parviflorum, ...
- des magnocariçaies à Carex nigra, ici sur des substrats mésotrophes, souvent étroitement intriquée avec le groupement suivant;
- des magnocariçaies à Carex vesicaria, souvent voisines des groupements à Carex acuta;
- une roselière à Glyceria maxima;
- des roselières à Typha latifolia;
- une saulaie marécageuse, limitée à l'ouest par un alignement de saules têtards.
Plusieurs fossés traversent ou bordent les prairies; ils renfement divers groupements aquatiques ou amphibies:
- des groupements à Lemna minor et Lemna gibba;
- des franges à Bidens spp.;
- des herbiers à Elodea nuttalii;
- un groupement à Callitriche platycarpa et Veronica beccabunga;
- un groupement à Myosotis scorpioides et Veronica anagallis-aquatica;
- une roselière à Phalaris arundinacea.
E. Les Prés Fagnières.
Cette partie centrale est constituée d'un étang peu profond, souvent partiellement à sec en été, et d'un réseau de mares et de fossés, au sein d'une vaste mégaphorbiaie. En bordure du plan d'eau se développent:
- une roselière à Typha latifolia, dans laquelle apparaissent Rumex hydrolapathum, Iris pseudacorus, Sparganium erectum, Phalaris arundinacea, Acorus calamus ...
- un groupement à Glyceria maxima, particulièrement développé dans l'ouest du site;
- un groupement des vases exondées à Rorippa amphibia;
Le reste du site est occupé essentiellement par une mégaphorbiaie avec Filipendula ulmaria, Phalaris arundinacea, Lysimachia vulgaris, Scirpus sylvaticus, Galium palustre, ainsi que les nitrophiles Urtica dioica, Galium aparine, Galeopsis tetrahit, ...
Quelques fragments de prairies hygrophiles longuements inondées sont présents ici et là, avec l'espèce caractéristique Oenanthe fistulosa.
A l'emplacement d'une peupleraie récemment exploitée, s'installe des roselières à Phragmites australis et Phalaris arundinacea.
Le long de la Hantes et de la Sambre, s'est établie une saussaie à Salix purpurea subsp. lambertiana, Salix fragilis, Salix triandra, Salix viminalis, Salix alba, Salix x rubens (Salicion albae) et des fourrés de Salix cinerea, Salix aurita, Salix x multinervis (Salicion cinereae).
Dans le sud du site, en contrebas du talus boisé de la voie ferrée, s'etend une aulnaie-frênaie à Stellaria nemorum (Stellario-Alnetum), habitat Natura 2000 considéré comme prioritaire.
F. L'ancienne noue.
Pâturée jusqu'en 1975 par un troupeau de chevaux, cette noue étudiée également par FLORE (1993) montre actuellement les groupements suivants:
- mégaphorbiaie à hautes herbes: Filipendula ulmaria, Epilobium hirsutum, Stachys palustris, Lythrum salicaria, Scrophularia auriculata, etc.
- magnocariçaies à Carex acuta et Carex riparia;
- cariçaies à Carex disticha;
- jonçaies à Juncus inflexus et Juncus effusus;
- roselières à Glyceria maxima, Rumex hydrolapathum, Berula erecta, Phalaris arundinacea, ...
- saulaie marécageuse à Salix aurita et/ou Salix cinerea;
- saulaie à Salix alba.
G. L'étang aux Joncs.
Cet étang peu profond, connecté à la Sambre par un système de canalisations, est bordé par:
- des jonçaies à Juncus effusus et Juncus inflexus;
- des mégaphorbiaies à Epilobium hirsutum, Mentha aquatica, Scrophularia auriculata, Lythrum salicaria, Phalaris arundinacea, ...
- un boisement de Salix spp., Alnus glutinosa, Betula pendula, etc.
H. Anciennes carrières de marbres.
Située en bordure de la zone alluviale, au sud de Labuissière, les anciennes carrières Sainte-Anne sont en partie incluses dans la réserve naturelle de la Haute-Sambre. La végétation, dont l'étude détaillée doit encore être menée, y est évidemment très différente du marais en lui-même.