为揭示公路基础设施建设对农村减贫的影响，收集了2013～2018年全国31个省级行政区的面板数据。以农村贫困发生率为响应变量，公路基础设施的规模、密度、投资和硬化为解释变量，引入集成学习领域的梯度提升树(GBDT)模型和部分依赖图解释方法，从时空异质角度检验了公路基础设施变量与农村贫困发生率之间的非线性关系。研究发现：乡道铺装里程、村道铺装里程、乡道里程、时空异质性、高速里程和公路密度呈现了较高的相对重要性。公路基础设施的减贫效应主要源于整体路网密度的提升以及县、乡、村等低等级公路的建设和硬化，但减贫效应在东、中、西部呈现区域异质性。高速公路里程、村道里程、路网密度、农村公路投资完成额和道路(县乡村)铺装里程具有正向的减贫作用，且在不同时间段呈现边际递减效应。高速公路里程和村道里程对农村贫困发生率的影响具有门槛特征，当高速公路里程和村道里程达到一定规模时才会呈现减贫效果。路网密度、农村公路投资完成额和道路(县乡村)铺装里程的减贫效应具有阈值效应，当超出各自阈值后，路网密度、农村公路投资完成额和道路(县乡村)铺装里程的减贫效应趋于稳定。