想不到的。同时，日军在华北和上海、南京等地作战的胜利，又使他更加骄横自矜，不可一世，认为只要继续用兵，消灭掉中**队主力即可迫使中国国民政府投降。
这样，在攻占南京后，日军便又发动了以攻占徐州为目标的战役，企图打通津浦铁路，沟通南北两大战场，攻取武汉，进一步迫使国民政府投降。
日军占领南京后，华中方面军即派出第十三师团由镇江、南京渡长江，攻占扬州、仪征、**、滁州等地。次年1月26日，日华中方面军在取得大本营的同意，正式命令第13师团从滁州、全椒地区出发，分3路北进，把矛头指向蚌埠。但这时日本大本营又考虑到在华战线太长和兵力不足的实际情况，提出将进攻中原的作战推迟到新编师团投入战场后再实施。
可华北方面军，特别是第十、第五师团，骄矜自负，极力主张向前推进，一举攻下徐州。于是华北方面军的矾谷廉介第十师团和本川旅团于1937年12月25日占领济南后，在次年1月上旬继续南下，接连攻占肥城、泰安、兖州，曲阜、邹县、济宁，把进攻矛头直指滕县；同时，日军板垣第五师团东出胶济路，于2月中旬沿台潍公路南下，准备夺取鲁南重镇临沂，迂回台儿庄，然后两师团南下合围徐州。
徐州地处津浦与陇海铁路交叉**，扼苏、鲁、皖、豫四省要冲，是中原和武汉的重要屏障，自古为兵家必争之地。为加强以徐州为中心的津浦铁路的防御力量，国民政府军事委员会任命李宗仁为第五战区司令长官，驻守徐州。次年1月，蒋介石又在开封召开军事会议，逮捕了为保存实力，丢失山东省大片土地的山东省主席韩复榘，予以正法。
当南线日军围攻蚌埠时，李宗仁调集了于学忠第五十一军、刘士毅第三十一军及廖磊第二十一集团军共4个军9个师，8万人左右，到南线御敌。南线各军按照李宗仁的命令，闪开正面，在津浦路西侧山地隐蔽待机，及至日军进至明光，风阳，临淮关、蚌埠一线兵力分散时，突然向敌侧后发动猛攻，迫使敌退回淮河南岸。这样，在南线形成敌我对峙的态势。
北线沿津浦路南下进攻滕县的敌矶谷第十师团濑谷支队和沿台潍公路南下进攻临沂的板垣第五师团坂本支队，则分别在滕县和临沂区遭到中国守军的坚决抵抗。3月16日凌晨，敌人在强烈的炮火和飞机掩护下，向滕县城发起猛攻。守卫滕县的川军第二十二集团军第四十一军（军长孙震）第一二二师5个营3000余人，在师长王铭章指挥下，与敌血战3天，最后全部壮
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