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◎西汉开国皇帝汉高祖刘邦
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然而，白登山之战仍对汉代初年的边防造成了非常消极的影响。此战之后，汉帝国的大批将领，如赵利、王黄还有燕王卢绾等相继造反，并充当匈奴先锋侵入上谷、代等地。在这种强大的军事压力下，汉帝国对匈奴的政策也由讨伐变为以和亲为主。但是和亲政策并不能根治匈奴寇边的问题。在文帝时期，匈奴入犯汉朝边境的问题十分突出，因此在和亲政策收效不明显的情况下，汉帝国开始重新审视北方边防的重要性。汉文帝采纳了晁错的建议，招募人民充实塞内的险要之地，建立城邑。这是汉代大规模修建宣府地区防御工事的开始。
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汉武帝时期，汉朝对匈奴的战略发生了很大变化，以战争为主。汉朝进入了战略反击阶段。在这个时间段里，汉匈两方名将屡出，双方互有胜负，最终，汉帝国在主动出击匈奴的过程中逐渐掌握了主动权，重新收复了河南地区。不过，匈奴对南方仍然侵扰不断，而主要的侵扰地点为位于现在北京市密云县西南的渔阳以及位于现在山西代县的雁门。因此，为改善边防条件，汉元朔二年，汉武帝命令卫青修缮蒙恬所筑北方要塞。这是汉代对宣府地区的最后一次大规模经略，之后便主要是进一步完善该地区的防御体系。如东汉光武帝建武十二年，骠骑大将军杜茂兴与上谷太守王霸在现在的河北省张家口市蔚县附近修建了飞狐道，并修筑亭堠及烽燧，也就是修建了相当于明代营堡墩台的边防堡垒。
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◎汉武帝刘彻画像
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◎敦煌汉长城遗迹
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汉代最后一次较大规模地修筑边塞是在汉安帝时期。当时鲜卑多次入寇南犯，汉安帝采纳建议，修复朔方障塞。此后直到灭亡，汉朝再无大规模修复边塞的记载。
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汉亡以后，晋朝迫于北方的军事压力，屡屡兴修北方防御工事，但是规模和秦汉相比略为逊色，主要是对秦汉长城及边塞的修缮以及再完善。如晋武帝时，监幽州诸军事的护乌桓校尉唐彬重修自温城至碣石县亘山谷长达三千多里的秦代长城及城塞，并分兵屯守，烽堠相望。
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待到北魏时期，北方少数民族鲜卑人占据中原，但也受到了当时北方最强盛的游牧民族“蠕蠕”即柔然的挑战。“蠕蠕”是鲜卑人对柔然的蔑称，意即像虫子一样无知渺小的民族。但讽刺的是，柔然后来成了北魏的心腹大患，带给了边疆地区无尽的噩梦。
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柔然部落原先隶属于北魏的前身——代国。当时，柔然部帅地粟袁死亡，柔然分作两个部分，地粟袁的长子匹候跋居东边，次子缊纥提别居西边。代国昭成皇帝死后（公元377年）不久，前秦军队再次发兵至云中，代国灭亡。缊纥提部背叛代国，改投当时匈奴支系铁弗部的首领刘卫辰。当时，前秦国力强盛，已先后灭掉了前燕、仇池氐杨氏、西南诸夷及前凉。前秦统一北方后，大有气吞猛虎，一统全国的架势。
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公元383年，野心急剧膨胀的前秦举兵八十万，进攻东晋。因为错误的战略部署，前秦在与东晋的淝水之战中，前锋被兵力仅七万的东晋军队打败，苻坚仓皇北逃，前秦军事实力大大减弱。前秦国内大乱，迫于武力而归附前秦的部族纷纷反抗，昭成皇帝拓跋什翼犍的嫡孙拓跋珪也因得到贺兰部的支持，于公元386年元月即位称代王，年号登国，同年四月改称魏王，建立北魏。登国六年（公元391年），北魏发兵讨伐柔然部，柔然部力不能敌，率部遁走，北魏军一路追赶至大碛南床山下，大破其众。匹候跋及部帅屋击各收余落遁走，道武帝派遣长孙嵩和长孙肥追击，大破之，并将两人斩首。另一边的缊纥提也是仓皇西遁，被道武帝追至跋那山，缊纥提投降，道武帝“抚慰如旧”。
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◎北魏道武帝拓跋珪
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北魏与柔然的第一次军事接触以北魏的大胜结束。但是好景不长，迁徙到北方的柔然残部首领社仑自称豆伐可汗，并建立了成建制的军队，军事力量十分强大。这个被北魏瞧不起的“蠕蠕”，甚至在太武帝始光元年（公元424年）包围住了前来讨伐的皇帝亲征军队。当时的战况十分惨烈，蠕蠕骑兵的兵锋直逼皇帝所骑的马匹，士卒大惧。到始光四年，柔然更是再逼云中，直接威胁京师平城。这么看来，中原王朝遭遇北方少数民族的威逼，在历史上并不鲜见。
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◎柔然骑兵
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为了防御柔然的南侵，北魏曾先后三次大修长城。
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第一次是明元帝泰常八年（公元423年），因为柔然屡犯北魏塞，北魏修筑起了自长川之南，起赤城，西至五原，延袤两千里的边墙，并派遣军士筑城戍边。此次工程量较为浩大。经现代学者李建丽先生考证，现存在河北地区的北魏长城总长393公里，其东端起点位于张家口市赤城县东南的四十里长蹉南段，向北经白草安梁、被高山至青虎沟村东北，转东北方向至骆驼砦，此后沿用原汉长城向南进入崇礼县，从宣化向西进入张家口市区，向北抵万全、张北；又转向西沿用原秦汉长城旧址，在怀安县桃沟村西入内蒙古兴和县。此北魏长城大部分墙段日后被明长城修缮利用，而未被利用的地方坍塌严重，大部分高不足一米，呈土垄、石堆状。
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北魏献文帝时期，征南将军刁雍提出了修筑长城及边塞的“五利”：“罢游防之苦，其利一也；北部放牧，无抄掠之患，其利二也；登城观敌，以逸待劳，其利三也；省境防之虞，息无时之备，其利四也；岁常游运，永得不匮，其利五也。”献文帝采纳其建议，收到了良好的效果。也就是说，修筑长城是非常有性价比的。
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第二次是太武帝太平真君七年（公元446年），北魏因柔然犯塞，再起长城及沿边城塞。这次修筑，一共动员了司、幽、定、冀四州的十万人，长城起上谷，西至于河，广袤千里。修建的地点主要是河北，并沿用了大段原燕北长城。
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此次修建之后，在长期与柔然的战争中，北魏逐渐意识到单靠边墙是无法有效、长久地防御柔然的，必须要建成一个坚实可靠的长城防御体系，以形成一个弹性大、可持续性好、可恢复性强的防御链条。于是，在北魏正始元年（公元504年），源怀上书请筑边堡，这就是北魏的第三次大规模修建长城。
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长城的修筑，成了北魏的战略重心由塞北转向中原，对北方主要采取守势的转折点。