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第三军团庞炳勋所部第四十军节节抵抗，战事逆转之下，李宗仁急调张自忠第五十九军驰援，张自忠主张以攻代守，第五十九军主力抵达临沂北郊的沂河西岸之后，就协同第四十军向当面日军实施反击，激战五昼夜，第五十九军伤亡过半，营、连、排长全部更换二遍，终于重创日军板垣师团，迫其向莒县撤退整补待援。

然而，西路日军第十师团所属濑谷支队从济宁地区迅速西渡运河，向嘉祥毫无准备的中国守军发起进攻，日军的突然袭击遭到第三集团军顽强抵抗，孙桐萱所指挥的第三集团军因为受到韩复榘被枪决的影响，全体官兵知耻而后勇，当即与日军濑谷支队展开了少有的野战对攻，中日两军官兵与旷野搏杀竟日，在日军的地空火力下中国第三集团军所部官兵采用密集的人海战术最终突破日军阵地，混战一夜誓将濑谷支队击溃，但是十七比一的伤亡也让第三集团军元气大伤。

伤亡千余人的濑谷支队进攻受挫之后，立即调整部署，将濑谷支队主力转向沿津浦铁路南进，第十师团主力与濑谷师团汇合，师团长矶谷廉介准备由濑谷启步兵第三十三旅团为主力，加强特种部队，重新组编濑谷支队，由邹县以南的两下店进攻滕县。

矶谷廉介所谓的特种部队，并非高飞口中的特种部队，在二战时期，世界很多国家都延续一战的习惯，将坦克、火炮、通讯、工兵、骑兵、野战医院、给水部队等野战步兵部队之外的兵种，称之为特种部队。

日军支队一般属临时部队的番号，主要由主力野战师团中抽出其编制内的一支旅团或联队级别的部队，作为基干力量并配属给予其他特种部队，形成独立的战役作战集群，仅在作战时临时编制，战斗结束后，支队的部队会回到原属编制，所以日军的支队对于不了解日军编制和建制的**部队来说还是一个非常难对付的对手。

比如这个濑谷支队，其以步兵第三十三旅团为主力，加强独立机关枪第十大队，独立轻装甲车第十、第十二中队，野战并第十联队所部六个野炮中队，野战重炮兵第一旅团第二联队所部两个重炮大队，中国驻屯野炮兵第三队，所部装备了一百五十毫米重型榴弹炮，加强临时野炮中队，工兵中队，自动车中队，华北方面军陆军航空兵第二十七攻击机中队。