尼布楚條約簽訂後，中俄兩國劃定了邊界，但是邊界規定得很模糊，比如條約中的“石頭山”，到底是指外興安嶺，還是該山脈延續到海的支脈?締約雙方都不清楚，締約後，清政府並沒有將邊境附近的情況瞭解清楚，界樁樹立很隨意。
居住在邊界上的俄屬通古斯人以飼養馴鹿為生，而馴鹿的食物只有在外興安嶺南麓的苔蘚地帶才能找到，因此他們經常越過邊境放牧。根據當地古老的狩獵權利，俄屬通古斯人和中國的通古斯各部都到這裡來打獵，他們自己也不知道屬於哪國，遇到哪國官員就向哪國納稅，因此俄國政府收到的皮毛實際上來自中國境內。1844年，俄國科學院院士米登多夫潛入外興安嶺南麓“考察”，結果發現中國樹立的界樁遠在尼布楚條約規定的邊界以南。他回去後給俄國政府的報告中說：“阿穆爾河下游地區從未屬於中國，界碑樹立在斯塔諾夫山脈(外興安嶺)主嶺以南。”由於清朝官員的顢頇大意，使中國自締約時就放棄了界碑到外興安嶺分水嶺的大片領土，面積約6萬平方公里。
清朝官員按照條約的第六條，每年一次視察邊界，他們每年夏天乘坐五艘大船在黑龍江上游航行，大船前有兩隻小船，士兵在小船上擊鼓通告他們的到來。每一條大船有五個人在岸上拉縴，他們每天換班三次;全體人員總共約有七至八十人，巡視一次大約要四十天。
船隊沿著石勒喀河航行直到格爾必齊河，他們在這裡與俄國駐軍長官交換禮品，然後租賃馬匹，騎行到豎立在江口以上二十英里處的界碑處查看。界碑用石頭堆成金字塔狀，每次巡察後都留下用樺樹皮包好的木牌記號，然後收藏在一個樹洞裡。
清朝還會派一支人馬巡視額爾古納河，一直到達尼布楚，清朝的巡視官員還會在途中與當地的哥薩克做生意。
尼布楚條約簽訂後，清朝在東北地區設立盛京將軍、吉林將軍和黑龍江將軍管轄當地滿漢事務，負責邊境防務。1683年，將璦琿城作為黑龍江的首府，1700年後遷往齊齊哈爾。
東北的行政體制和中國本部不同，純屬軍事性質。帶兵的副都統駐在齊齊哈爾和璦琿，每個城都設有一座衙門以及附設的庫房、糧倉，監獄和學校。滿族以及其他各通古斯部落以八旗軍事化管理，全體都是兵士。1818年，在龍江省的軍隊有二百三十八名軍官和一萬零四百三十一名士兵；言林省有三百二十三名至官和一萬二千八百五十二名士兵，另有十名軍官，一千八百二十士兵的水師駐在吉林、佩通、璦琿和齊齊哈爾。兵員最多的部隊是騎兵，約有一萬九千人，裝備了鎖子甲，可見清朝是特別看重騎兵的作用的。
當時東北的滿漢人口是三十萬七千七百八十一人，遊牧部落約為一萬二千人，這些人口散佈三百多萬平方公里的東北大地上是非常稀少的，幾乎十平方公里才有一個人。
遊牧部落人口很少，可是清朝對遊牧部落徵收的皮毛等貢品卻比定居人口徵收的捐稅重得多。在黑龍江，每年徵收的皮毛價值六千七百多英鎊，而徵收的捐稅僅五百多英鎊，官員的過分勒索使遊牧部落更加歡迎俄國人，因為他們對每個遊牧居民每年只徵收一兩個盧布。
庫頁島從十八世紀初開始，也向清朝進貢，貢品是海豹皮，島上部落間如果發生衝突，也是由清朝派官員去裁決。但那時島的南部已經被日本佔領，雙方都默認現狀，也避免接觸，中日控制區的邊界劃分在北緯四十九度。
清政府將東北視為禁臠，用柳條邊封鎖了整個東北地區，不準關內漢人向那裡移民，即使本地原住民也不允許移居到松花江邊的三姓城以北，目的是一旦在中原站不住腳時可以退回沒有被漢人染指的滿洲。這導致了遼闊的東北地區人煙極其稀少，除了原住民外，只有流放人員和逃犯在那裡生活。
俄國對黑龍江的侵略遇阻後，並沒有停下在西伯利亞的擴張腳步，他們很快到達了太平洋沿岸和堪察加半島，並渡過白令海峽佔領了阿拉斯加。俄國人在太平洋沿岸建立了兩個港口城市:一座在鄂霍茨克，一座在堪察加。但那裡天氣寒冷根本不長莊稼，所有的耕種試驗全部失敗。俄國北方和東北方領地所需的糧食要從勒拿河上游從水路運到雅庫茨克，然後從那裡經過坎坷難行的道路用馬馱運到鄂霍茨克，每往堪察加運輸一普特糧食要花費十五盧布，運輸成本極高，因此糧價很貴，一擔麵粉的售價高達三十六盧布。
但是，假如黑龍江是屬於俄國的，這種困難將大大減輕，黑龍江整個水系當時都流經盛產糧食和牲畜的地區。俄國學者瓦西里•帕申說：“那裡土地極為肥沃，沒有比這更好的土地了。”由於土地肥沃，當年佔領雅克薩的俄國人只要灑下種子，即使不去管理也能獲得好收成，導致糧價極低。1686年，那裡一普特燕麥售價僅九戈比，一普特小麥也僅售十二戈比。
如果把黑龍江地區的糧食和牲畜通過船隻經黑龍江航運出海，到達堪察加和阿拉斯加，那裡的物資供應問題將得到徹底改觀，再也不用花高價買糧食了，而且外貝加爾地區的貿易也有了便利的出海途徑，從而能開闢新的銷路，因此俄國人從未放棄對黑龍江的覬覦。
女皇葉卡捷琳娜二世會說過：“假如阿穆爾河能夠作為我們往堪察加運運糧食的一條捷徑，那麼佔有該河將是非常重要的。”
她也曾對中國提出無理要求，希望清朝能允許他們通過黑龍江往堪察加運送糧食，沙皇亞歷山大一世也提出過同樣要求，並要求在黑龍江口派駐貿易代表，均被清朝拒絕，他還收集了邊界上中國兵力佈防狀況和黑龍江通航情況的情報，準備武力入侵。
為了得到黑龍江地區，俄國不斷在邊境入侵蠶食，1805年，陸軍中尉奇沃斯托夫帶兵佔領了庫頁島南端的阿尼瓦灣，作為入侵黑龍江的跳板。同時俄國派官員戈洛夫金前往北京強迫清政府同意俄國在黑龍江上自由航行，仍然遭到拒絕。
俄國的入侵壓力使清政府不得不採取措施增加那裡的人口，1820年，道光帝一登基就開放了禁令，允許人民移民到三姓五國城以北地區，結果漢人大量湧入，在人口比例中佔了絕對優勢，滿語幾乎消失了。這種情況是清朝最擔心的，所以他們的開放僅限於吉林和黑龍江南部，北部仍然禁止移民。
1825年，尼古拉一世登基，他已經迫不及待了，決心“用武力為俄國的商業開闢新的通向東方的道路”。因此，他急於選定一個人來執行此任務。1847年，沙皇在圖拉召見貴族穆拉維約夫，談話結束後，尼古拉一世確認他是完成這一使命的最佳人選，於是任命他為東西伯利亞總督。
當時美國、英國、法國、德國在鄂霍茨克海從事捕鯨活動，他們的捕鯨船接近並試圖進入黑龍江口，俄國也想從黑龍江進入鄂霍茨克海參與那裡的捕鯨業，從中分一杯羹。穆拉維約夫決心要把黑龍江口和庫頁島一帶的地形海況調查清楚，目的是派軍隊佔據那裡，將其他國家排擠出去。
1849年2月，俄國政府專門成立了一個“阿穆爾特別委員會”，派海軍大尉涅維爾斯科伊率領海上“考察隊”對黑龍江口一帶及庫頁島北部海岸進行勘察。穆拉維約夫根據其勘察結果，決定“佔領黑龍江口和庫頁島”。
1849年5月30日，沙俄軍艦“貝加爾”號在涅維爾斯科伊大尉的率領下闖入黑龍江口。黑龍江將軍奕山對如狼似虎的俄軍非常畏懼，他實行所謂的“陽撫陰防”政策，不敢正面阻攔入侵俄軍，只是遠遠地監視其動向，穆拉維約夫對涅維爾斯科伊的大膽行動非常滿意，並對其大加讚揚。
1850年6月，涅維爾斯科伊率領一小股俄軍攜帶一門小炮和六支火槍再次侵入黑龍江口，在明代興建的永寧寺所在地廟街強行登陸，與當地200多名村名及地方官員對峙。涅維爾斯科伊拔出手槍進行威脅，並蠻橫地聲稱，俄國人有“獨一無二的權利”留在這裡，要求中國官員立即離開此地，並以沙皇的名義宣告：“韃靼海峽沿岸和直到朝鮮邊境的整個黑龍江地區，連庫頁島在內均屬俄國的領地。”8月13日，俄國入侵者強佔廟街，公然升起俄國國旗，宣佈將此地命名為尼古拉耶夫斯克。
涅維爾斯科伊的行動引起了彼得堡一些大臣的不滿，他們擔心因此導致與中國的戰爭，將俄國置於腹背受敵的險境，因為那時俄國因克里米亞問題與英法和土耳其已經劍拔弩張。但尼古拉一世對此卻極為讚賞，他宣稱：“俄國國旗不論在哪裡升起，就不應當再降下來。”
俄軍佔領廟街後，為了鎮壓當地人民的反抗，屠殺了大批赫哲族、鄂溫克族、漢族等當地居民，製造了廟街慘案。
1854年初，俄國與英法的戰爭已經一觸即發，而俄國在太平洋的領地都依靠外來給養， 從西伯利亞沿黑龍江而下是唯一可以通行的糧道，為此，俄國再次派使者到北京逼迫清朝同意他們在黑龍江上自由航行，但不等清朝答覆，他們就強行侵入了那裡。
那時清朝國內，太平天國運動如火如荼，作為朝廷主要財政來源地的東南半壁已是一片焦土，連南京也被太平軍佔領，主要軍力都被調去對付太平軍，焦頭爛額的清政府已經顧不上遙遠的黑龍江了，對俄國的入侵基本聽之任之。
其實俄國的情況也好不了多少，他們在克里米亞戰爭中遭到重創，自彼得大帝以來在黑海的經略成果毀於一旦，以至連沙皇都自殺了，整個國家瀕臨崩潰。他們在黑龍江的咄咄逼人的進攻姿態實際上是色厲內荏，如果清朝堅持抵抗、寸土必爭，以俄國在遠東那一小股軍隊是無力開戰的。
1854年5月30日，穆拉維約夫率領1000餘名“遠征軍”，攜帶大量槍支彈藥，分乘70多隻艦船闖進黑龍江流域，6月8日到達璦琿城外，清軍非但沒有阻攔，還列隊歡迎他們。
穆拉維耶夫記敘：“遠征隊有幾個人登岸並受到該城副都統和其他三位官員的接待，邀請他們到一個支在江邊的帳篷中去。全部駐軍都在帳篷附近列隊相迎，共約有一千人，裝備很壞。其中多數人扛著一支尖上塗著黑色的竿子當長矛，只有很少的人有火繩槍，大多數人帶的是弓和掛在背上的箭袋。隊伍的後面有幾門炮，裝在粗糙的紅色炮車上，並用樺樹皮作了個圓錐形遮風雨的傘蓋，也塗了紅色。每門炮旁邊都有一個士兵手裡拿著一條引火繩，或者只不過是一根頂端塗著黑色的木棍。很明顯，近二百年來，在這個地區的中國人沒有取得什麼進步。但他們進城的要求被拒絕了，副都統解釋說北京未下諭旨，他不能同意，否則他自己便要受到嚴厲的法律制裁。”穆拉維耶夫因急於前去增援北方的俄軍，並沒打算在此糾纏，就沒有進城，繼續登船揚長而去。
本來應該禦敵於國門之外的清朝副都統，非但沒有率軍抗敵，反而帶領全體人馬列隊迎接侵略者；堅守城池本應是軍隊的職責所在，可是面對俄國人要進城的無理要求，這位副都統只能苦苦哀求，大演悲情戲碼，他如此卑躬屈膝，也許是他清楚雙方實力懸殊，已經完全失去了奮起一戰的勇氣，事情到了這一步，清朝在東北的喪權失地已不可避免了。
當時清軍戰鬥力確實如穆拉維約夫看到的那樣孱弱，俄國人對清軍視如無物，倒是對遊牧部落裡那些彪悍的獵人有幾分忌憚。於是吉林將軍奕格便將清軍打扮成赫哲族的獵人去執行巡邏任務，既給自己壯膽，也藉以震懾俄國人。軍隊要靠化妝成百姓來嚇唬敵人，這在世界上恐怕也是絕無僅有的笑話了，清朝的可笑與可悲也實在讓人唏噓。
克里米亞戰爭爆發後，英法聯軍不僅在歐洲與俄軍作戰，還在遠東進攻俄國的堪察加領地。英法聯軍艦隊實力強大，擁有六艘戰艦190門炮和兩千士兵，而俄國在那裡的力量很薄弱，只有八百七十九人和兩艘戰艦，一共六十六門炮，每門炮只有三十七發炮彈。然而意想不到的是，開戰前一天，英法聯軍艦隊司令官、英國海軍上將普萊斯突然自殺了，指揮權被移交給老邁的法國將軍德普萬特，第二年他也死了。
指揮官突然非正常死亡，嚴重影響了聯軍士氣，在對堪察加首府彼得羅巴甫洛夫斯克的進攻中，兵力佔絕對優勢的聯軍居然被困獸猶鬥的俄軍擊敗了。
俄軍雖然僥倖獲勝，但穆拉維約夫知道，力量不足而且遠離後方的遠東俄軍已經成了一支孤軍，無法守住堪察加，他建議收縮力量，退守交通便利、容易獲得補給和增援的黑龍江地區，沙皇同意了他意見。
1854年底，遠東俄軍和行政機構全部集結到了廟街，從那時起，廟街就成為俄國在遠東濱海地區的中心據點。俄國向那裡大批移民，並在當地興建教堂、警察局、賭場、金庫等各種基礎設施。
此時的黑龍江已經變成了一條俄國的河，俄國人可以這條河的上游下游往來通行而不會遭到任何阻攔。河的沿岸，出現了一個個俄國村莊、軍營、物資倉庫，外東北名義上還屬於中國，實際上黑龍江下游的控制權已經落入俄國手中了。俄國人接下來要做的，就是逼迫清朝簽訂條約，從法律上確認這裡屬於俄國，但清朝也不願意拱手交出外東北，他們也與俄國有過博弈，可是清朝官員既無實力也沒智慧，行為十分愚蠢滑稽，根本不可能在如狼似虎的俄國人面前維護國家權益，這個過程將在下一篇裡講述。
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