现在提起“天下第一关”，大家想到的可能是山海关。但其实“天下第一关”的殊荣，是随着时代的变化而变化的。在明中期以前，其实居庸关才是中原王朝对外的“天下第一关”，是长城防御体系中最为重要的关隘之一，为京城的西北门户。居庸关到底有何特殊之处，为何能够配得上“天下第一关”的雄称呢？
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居庸关位于燕山山脉，现址在北京市昌平区西北40里处，它与山海关、松亭关等重要关隘一同扼守穿越燕山山脉的几条交通孔道，共同守卫河北地区，是阻拦塞北游牧民族南下的重要屏障。
宋人富弼在《读史方舆纪要·卷十》中曾言：“河北一路为天下根本，燕蓟之地，有松亭关、古北口、居庸关，比中原险要，所侍以隔绝匈奴者也。”其中居庸关近于燕京，在明代以后更是护卫着京师，成为“天子守国门”的国门。
“居庸”一词首次出现于《吕氏春秋》，距今已逾2000年的时光。元代户部侍郎李瓒便曾作诗道：“居庸自古号雄关，今日经临眼界宽，万仞巉岩看不尽，千寻峭壁画应难。”
居庸关处于太行山脉与燕山山脉交汇处，周围群山环伺，海拔在千米以上的高峰并不罕见，两脉之间仅有一条40里的长孔道可以穿过，名“关沟”。
从地理上来看，居庸关处于太行八陉之一军都陉之上。《淮南子》记载，“居庸岩险闻于古今，两山夹峙，一水旁流，其隘如线，其侧如倾，艰折万状，车马难行”。《水经注》中记载居庸关“绝谷累石崇墉峻壁，山岫层深，侧道褊狭，林障邃险，路仅容轨”。《读史方舆纪要》中有一段对于关沟之险的描述：“关门南北相距四十里，两山夹峙，下有巨涧，悬崖峭壁，称为绝险。”
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历代关隘之设，往往看重当地的地理条件。关沟处于西山—军都山、太行山—燕山中间，是连通晋北至内蒙最为重要的孔道之一。关沟两侧悬崖高峙，是典型的峡谷地貌，行军时若不愿翻过千米高山，便只能从这一孔道中穿越。
作为自然屏障而言，关沟并没有想象中易于通行。由于居庸关两侧山岸是由地壳运动挤压产生的，因此关沟地形只是海拔上相对较低，实则高低落差较大、道路崎岖难行。不仅如此，其最窄处仅有数米空间可容通行。宋代的程大昌在《北边备对》中说，居庸关窄处“通行之地才阔五步”，仅容单车过隙。在这种特殊的地形中，后勤运输变得相对困难，而军队亦同样难以前行。
在相对位置上，居庸关距离北京不过一日步程，这使得居庸关可以背靠整个河北平原，获得足够的粮食与物资补给。在关键的水源上，当地拥有发达的水脉与奔涌的巨涧，无须另行补充。
从整体上而言，居庸关拥有优异的补给条件，而挂靠河北水系也可以让军队拥有极强的机动性，这无疑增强了其战略意义。尤其是战争的主要兵种从先秦以车、步为主，过渡到汉代以骑、车为主以后，这种战略意义更加凸显。
由于太行与燕山山脉的遮蔽，自秦以后，关沟成为塞北游牧民族南下侵略的主要孔道之一。关沟左右的群山环伺、地势较高，唯有关沟可通行，因此构建防御的关键，便是通过建设防御工事堵上这一漏洞，与周围的地理环境一同形成坚实的防御屏障，这也是构建居庸关防御体系的意义所在。既然居庸关防御体系是为了这40里关沟所置，因此必然会形成40里以上的纵深。
在历朝的不断建设中，居庸关和关沟的防御体系迅速强化，其范围并不止于居庸关城墙本身。由小至大而言，居庸关防御体系采取了居庸关城—居庸关沟—居庸关防区3个层级的梯形防御部署方案。
其中，第一个层级居庸关城位于关沟中部，控扼南北通路；第二个层级居庸关沟，则分布着5道以关城构成的防线，依次为岔道城—八达岭—上关城—居庸关城—南口城；第三个层级是由居庸关五关城延伸而出的军事控防区，它与当时中央政府的军事能力与政策有关。
中部的居庸关城是整个防御体系的中心，它依山而建，居高临下，在山脊之上矗立的城墙高险而不可攀，而东西两面高耸险峻的山体则为其提供了有力的天然屏障。
居庸关城依附的东西两山，虽有8条相对平缓的山沟可供敌人进军，但在这些路线上却又有高耸的敌楼作为防护，弥补了脆弱之处。不仅如此，从汉代开始，大型的机械弩、连射弩已应用于实战之中，据出土文物来看，有些连弩可以连续进行10次射击，甚至二矢、三矢并射，而宋明时期的火器更是威力卓绝。这些战争兵器在野战中未必能完全发挥效用，但在此处，高地带来的势能却大大增强了其威力。
此外，居庸关城还拥有岔道、八达岭、上关3座关城所组成的外围防线，这也为居庸关城提供了更加强大的防御力量。
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居庸关并非一日建成的，史书记载中由中央政府主导的首次对居庸关的大规模开发，最晚起于汉武帝时期。
由于北部游牧民族入侵，汉武帝徙雁门、代郡、上谷三郡居民至居庸关地区避难。第一波大规模移民数量计6万，其后陆续还有小股移民移居当地。但这些移民并非朝廷军队，他们也是躲避战祸的难民，失去了在河东地区的祖业，根本没有生产资料得以维生。对此汉武帝想到了一个一举数得的方法，他让这些难民在上关、南口、八达岭（北口）修建关城，将关沟的南北两口以关城围住。
这一政策至少有4点好处：一来，修建关城可以将此40里关沟的缺口堵上，切断塞北游牧民族南侵的一条重要通路；二来，修建关隘劳民伤财，秦朝便为前车之鉴，由于征用数以百万计的民夫前往边界修筑长城防御工事，秦朝备受谴责，甚至埋下了灭朝的后果，但汉朝以移居难民为名，则可堵悠悠之口，甚至可以节省不少的费用；三来，朝廷不可能长期为这些难民免费提供衣食住行，修建关城相当于征用了这一部分劳力，并且合理地给予报偿；四来，在被关沟围住的区域之内，可免受游骑侵害而实行开垦与屯田，由于当地土壤肥沃，屯田的粮产甚至能够基本满足当地的粮食需求，为驻军提供反哺。
正是由于汉武帝时期的开发，居庸关自天然关隘中脱颖而出，成为集军事、后勤、生产、居住职能为一体的特别军事防区，其战略意义也进一步上升。
至北齐时期，齐显祖于天宝六年（555年）发动180万民夫修筑长城，将居庸关与长城其余部分连接起来，就此居庸关与长城防御体系紧紧结合在一起。
因为北魏所建设的长城军镇防御体系与居庸关防御体系有高度的相似性，因此纳入长城防御体系并未改变居庸关军事防区上述的性质与特点。
直到明朝大规模修缮新设以后，此5道防线所包含的隘口与堡城共计108处，远高于前代规模。
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但居庸关的意义，从来就不只局限在地理与防御工事上。
在汉武帝时期、北魏时期以及明洪武时期所实行的3次针对居庸关的大规模建设，使居庸关陆续迎来了大量人口，而这些人口也同样是居庸关的重要组成部分。
将目光放置在长远的历史中，各个时期的长城防御体系都依赖于构建军事聚落。无论是汉朝、北魏还是明朝，为了解决戍边士兵的后勤供给，都在边境地区大规模开发屯田。而在居庸关，连同数十里外的河北平原在内，明朝在当地的数十万士兵竟能获得充足的供给，进而大大减少了后勤粮食等物资转运的运输费用，减轻了中央的财政负担。
除了上述职能外，居庸关还是自河北出内蒙高原的重要孔道，无论是出使还是经商，若要节约时间与成本，便必须途经居庸关，这无疑为居庸关带来了可以繁荣经济的契机。
另外，此时尚有各时期逐渐移居的住民对当地进行开发，其地理环境也获得了一定的改善，而交通职能也得以进一步强化。尤其在辽元统治时期，由于燕京至其首都往往需要途经居庸关，因此促进了其交通、城防与经济等方面的发展。
永乐八年（1410年）二月，朱棣第一次亲征漠北时，其50万大军便是自居庸关而过。可见在历代的改造中，对居庸关并非做单纯的防御工事建设，其内部的交通运输等条件都得到了很大的改善。
由于地理限制，居庸关的守军向来不用太多。明初居庸关守军定额为14246名，最多时也不过2万余士兵以及7000皇陵陵卫，再加上3000游兵，共计3万余人。
居庸关沟五城，最高指挥机关称为北察院，关沟之内设有校场、演武厅、草场、粮草以及军械库，这些设施能够提供士兵日常训练所需的场所，并且提供一定的军需后备。
此外，由于居庸关人口密集且组成复杂，城内除一应军需设施外，甚至还设有学社与书院供以教习，有寺庙与忠祠供以参拜，社区生态圈也相当完整。
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到明代，广义上的第三层级的居庸关防区，是由居庸关沟向外围延伸拓展形成的居庸关戍守边界。
明代王士翘在《西关志·居庸卷之一》中记载，其边界“东至西水峪口黄花镇界九十里，西至坚子峪口紫荆关一百二十里，南至榆河驿宛平县界六十里，北至土木驿新保安界一百二十里”，以居庸关为中心构建的8道防线，跨昌平、隆庆、保安三州方圆数百里的区域。但实际上，戍守于京师的驻军也随时可以出发，配合居庸关防御体系的军事动作。
从作用来看，居庸关是集军事、后勤、屯田、居住、运输、经济等诸多职能于一身的复合型多功能军事防区，它不仅是河北的屏障，还反哺了河北一带很大范围内的土地与居民。
就其军事职能来看，历史上居庸关防御体系曾发挥出很强的军事作用，如在土木堡之变中，瓦剌也先便曾率领3万兵马侵袭居庸关，却被此地耸峻的高山与坚固的城防所阻，猛攻7日不克，被迫退兵。
居庸关起于关沟之间，地理环境极其恶劣。然而在历经王朝更迭、百代人2000年的建设中，居庸关五城百隘自山峦叠嶂之地矗立而起，与周围瑰丽而险峻的山势融为一体，成为河北平原最强有力的西北屏障，守卫着河北的百姓。
居庸关毫无疑问是人类历史上的一个奇迹，是百代人汗水所凝结而成的智慧与辛劳的结晶，是矗立于华北平原一道靓丽的雄景，无愧于“天下第一雄关”之称。