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1871年11月6日，因沙俄“猎户”数人非法侵入特克斯地区被俘杀，沙俄政府恣意扩大事态。土耳克斯坦总督考夫曼命七河省省长兼司令科帕尔斯基出兵夺占进入伊犁交通要道穆扎尔特山口、赛里木湖和博尔塔拉一带。次年3月26日，借口哈萨克阿勒班部首领塔札别克率众逃往伊犁为由，分两路武装入侵：沿伊犁河北东犯马扎尔；进攻伊犁河南的克特缅山口。伊犁各族人民奋起反抗，于克特缅村、清水河子等地痛击侵略者，因力量悬殊失败。5月14日，俄军夺取绥定城。继向巴彦岱进军。败报传来，大家对左宗棠第十野战师龟缩在伊犁附近任由俄军猖獗颇为不满，李鸿章甚至提出换帅，英、美两国见状也蠢蠢欲动。魏宣武已知左帅之意，表面上派人严加申饬，放出风要派古大力入疆替换左宗棠，暗地里却从甘肃调派大批弹药物资入疆支援第十野战师。
1872年5月25日，经过师直属辎重旅6个多月的充分准备，59岁多的左宗棠带驻疆第十野战师突然出击，以第二十九旅和教导旅、师直属炮兵旅正面攻击巴彦岱俄军，以第二十八旅绕击绥定城，第三十旅和师部其余直属部队为预备队。俄军遭到太平军突然打击，伤亡惨重，巴彦岱七千五百名俄军连同十多名中国带路人被全歼，二千多人被击毙，五千多人被俘，五百多门火炮被全部缴获，驻绥定城五千名俄军被第二十八旅击溃，损失二百多门火炮，科帕尔斯基带伤而逃。左宗棠令第二十八旅、第二十九旅兵分两路，经克特缅村、清水河子等地夺回马扎尔、克特缅山口，接着又攻占了伊犁交通要道穆扎尔特山口、赛里木湖和博尔塔拉一带，俄军又损失了二千多人，火炮三十多门。这时，魏宣武令后勤司令张之洞调十个辎重旅从甘肃、西藏运送大批弹药物资入疆，左宗棠收到这些东西，立即命令第十野战师全部越过霍尔果斯河，攻击前进，一直到巴尔喀什湖边。七河省中心威尔诺城，科帕尔斯基集中一万精兵坚守，俄军装备的是三分之二滑膛枪、三分之一型伯丹式单发步枪，三挺加特林重机枪，6部89毫米口径6弹式火箭发射架，12部111.25毫米单弹式火药火箭发射架，12部400.5毫米口单弹式火药火箭发射架，巴拉诺夫斯基63.5 毫米后装线膛炮八十门，四磅轻型野战加农炮一百二十门，俄制一百二十磅前装滑膛城防炮五十门，含五百名掷弹兵及二千名哥萨克骑兵。1872年8月4日，左宗棠完成了攻城前的准备，先使用散兵做试探性攻击，待俄军动用火炮时，集中全师各型火炮三百六十三门，先覆盖俄军火炮阵地，然后对威尔诺城发起轰击，一部分步兵则在炮火掩护下强行登城，另一部分步兵则采取土攻作业，挖掘地道埋设地雷炸毁城墙，然后全军突击，科帕尔斯基指挥哥萨克骑兵反击，又用火箭弹打击太平军。太平军炮兵旅帅朱洪发现了俄军的火箭弹发射架阵地，指挥炮兵集中火力来了一次齐射，将这些火箭弹发射架都送上了天。科帕尔斯基忙调掷弹兵增援，怎料太平军装备的都是后装线膛步枪，火力密集、射程远、射击精度高，许多掷弹兵刚直起腰就被一排枪击倒，手榴弹掉在自家身边里爆炸，炸死了自己和己方士兵。哥萨克骑兵也被太平军步兵像打移动靶那样射击，纷纷中弹落马。结果，第十野战师仅用一天就攻入残破的威尔诺城，科帕尔斯基慌忙带着几十个骑兵逃跑，左宗棠命师直属骑兵卒展开追击。此战，第十野战师各旅缴获俄军所有火炮及大量军械物资，击毙俄军六千多人，俘虏俄军二千多人，只有科帕尔斯基等数百名俄军逃脱。左宗棠分兵四出，将霍尔果斯河到巴尔喀什湖边间广大地区全部占领，魏宣武得报大喜，设七河市，首县威尔诺。
1871年，俄国处于亚历山大二世时期，政治、经济和社会上都存在深刻的问题。工业发展滞后，农民生活贫困，政治制度落后落后不适应国家的需要。为了解决这些问题，政府开始进行一系列改革，包括解放农奴，废除贵族特权，推行工业化和现代化改革。这些改革试图推动俄国向现代化国家迈进，但在面临强大的贵族和农民利益集团的阻力下，改革进展艰难，导致了政局的不稳定和社会不满情绪的加剧。1872年10月，沙俄当局见太平军已实际占领霍尔果斯河到巴尔喀什湖边间广大地区，害怕太平军继续攻击其他地方，只好承认太平天国，撤回驻中国内地所有武装力量，归还全部俄租界，但仍不肯放弃前与清国所签和约，由俄国公使继续与中国谈判，希望太平天国遵守前约让其仍占有尼布楚等其他地方。面对傅兰雅的请示，魏宣武的指示是“慢慢谈”。
1872年1月起，太平天国制定施行月薪二十八级工资制，最低第二十八级工资为二十五天道元\/月，级差为二天道元，在军、政、厂、矿、学校、公司中推行，实行小学五年义务教育制，在全国普及小学教育，禁止黄金、白银直接在国内流通，规定天道银行为黄金、白银直接兑换储备机构。