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左宗棠要平定新疆，後勤補給是非常重要的。從蘭州到烏魯木齊，要穿越兩千多裏的戈壁，軍需補給難度很大。

千軍萬馬出關，籌糧運糧，打井栽樹，購置戰馬，籌辦軍墾民屯，銀餉就用去了八百萬兩，卻沒有占領一寸土地，左宗棠心急如焚。他希望在巴裏坤一帶忙著開墾荒地的戰士，能夠拔苗揠長，立刻看到黃澄澄的果實。

他盼望張曜的部隊在屯墾方麵做出榜樣，哪怕是解決一半甚至三分之一的軍糧，那就是勝利。

“兵屯”是孫子兵法中所沒有的，是左宗棠的獨創。耕戰結合，成為湘軍獨特的用兵之道。兵屯的一個好處是，可以淘汰掉老弱病殘的軍士，重組精銳部隊。在新疆打仗不能靠數量，要靠兵員的質量，因為一個兵就要吃一份糧餉。而淘汰掉的兵員，就可以成建製地用於兵屯。兵屯的士兵每月仍然可以得到餉銀，槍枝彈藥衣服照發，仍然是一支部隊，遇到土匪襲擊，可以保衛自己的安全。

左宗棠將士兵和農民劃分開來。以前的軍屯，強調一兵兩用，既備軍倉，又備守戰，變得士兵不像士兵，農民不像農民。兵農分開，讓士兵專門打仗，平時加強戰鬥訓練，有戰事便要衝鋒陷陣；讓農民種田，就是裁減戰鬥人員，讓一部分士兵一心一意從事生產，確保軍糧肉食基本自給。左宗棠還根據經驗編寫出《屯邊》的專用教材，讓各營按教材操作。

張曜的嵩武軍本是李鴻章淮軍的一部，後來一直跟隨左宗棠在西北效力。張曜出關之前，左宗棠一再叮囑他要在軍墾方麵做出表率。

魏光燾的部隊負責修築大道。安西以西的大道，從星星峽、哈密到巴裏坤之間跨越天山，都是士兵們用肩背、用背拉出來的。在土方爆破的過程中，五名士兵葬身山岩之下。今天，山岩上還殘留著當年修路的碑記，但都已在風雨的剝蝕中模糊不清了。

從嘉峪關到烏魯木齊，沿途每隔十裏就有一口水井，這是左宗棠大軍梯次進軍時由士兵們開挖出來的。左宗棠的部隊走到哪裏，路就修到了哪裏，井就打到了哪裏，樹就栽到了哪裏。沙漠荒原中長長的一線綠蔭，就是王德榜的部隊栽出來的。

在寸草不生的鹽堿地，栽樹的坑挖下去就是十幾米深，看到水漬，要填上幾個立方的土才可以成活一棵樹。在這樣深的坑中，栽下去死掉的又要新栽，連片包幹，責任到人。為了樹的成活，士兵們沒少挨打；為了樹的栽培，王德榜的士兵們衣服磨損比其他部隊都要厲害。

終於，一條象征著綠色生命的林陰帶，頑強地從蘭州沿河西走廊向西延伸。

烏魯木齊的回民軍分兵向西北方長進，襲擊塔爾巴哈台，搶劫俄國人的糧食，挺進東北方的布倫托海，又稱烏倫古湖，從這裏轉向東南方，奔向東部，抵達哈密的紅柳峽。

金順率部追蹤這支回民軍隊，發現他們繞過古城，南下吐魯番，然後西返烏魯木齊。

清廷認為新疆北路兵力空虛，命令左宗棠派兵兼顧。左宗棠令領隊大臣錫綸趕赴沙山，保護與俄國的交通運輸，桂錫楨與馮以和各部由他指揮。金順又調參將徐學功的四營騎兵和步兵協助錫綸。

譚上連部這時已進入古城，分兵駐紮古城以東、哈密以西的芨芨台、色畢口、大石頭和三個泉子，保護運輸通道。

金順從吉木薩爾派人飛馬送信，請求供糧。左宗棠從巴裏坤和哈密的存糧中撥出三百六十萬斤接濟。

為了運輸糧食，左宗棠雇用一萬隻商用駱駝，載著糧食，從哈密出發，抵達古城。而肅州又派官民用車載糧，取道戈壁，運到哈密。此外，從歸化、包頭和寧夏馱運糧食前往巴裏坤的駝商，在道路上絡繹不絕。也有俄國人把糧食賣給湘軍，陸路運輸，遠則行路五千裏，路途近的也要走三千裏。這樣一來，糧食儲備是充實了一些，但費用卻是非常高昂。

劉錦棠於6月份命令部隊取出哈密的存糧，越過天山，分批運到巴裏坤，再從巴裏坤運往古城。平江人餘虎恩知道糧運極為艱難，主動請求擔任運糧任務。

劉錦棠於7月份抵達巴裏坤，然後進駐古城，分兵駐紮古城以東的木壘河。他派出的偵察兵發現馬人得部占據著烏魯木齊，白彥虎部占據著烏魯木齊附近的紅廟子，馬明的當地回民軍占據著米泉古牧地。劉錦棠認為應該首先攻取古牧地，拆除烏魯木齊與紅苗子的藩籬。而阜康一地，距離古牧隻有一百裏，首當其衝，所以應該首先占領阜康。