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李炎崇信道教，且鉴于佛教势力泛滥，损害国库收入，在道士赵归真的极力鼓动和李德裕的支持下，于会昌五年（西元845年）年下令拆毁佛寺，并派御史分道督察。经数月努力，全国拆毁寺院、招提、兰若共4.46万余所，还俗僧尼26.1万人，奴婢15万人，没收大量寺院土地。由于毁佛成功，从而扩大了唐朝政府的税源，巩固了中央集权。

会昌六年（西元 846年）4月22日，李炎驾崩于含风殿，庙号武宗，葬于端陵。